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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ Departamento de Ingeniería Electrónica REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS Profesor: Ing. Henry Romero Elaborado por: García, Josué C.I: 19984107 Medina, Heidi C.I: 20702243 Cuidad Guayana, Julio del 2011 (PARTE A)

REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

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REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS. (PARTE A). Elaborado por: García, Josué C.I: 19984107 Medina, Heidi C.I: 20702243. Profesor: Ing. Henry Romero. Cuidad Guayana, Julio del 2011. SUMARIO. REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS. Definición. Componentes de una Red. Clasificación. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería Electrónica

REDES DE TRANSMISIÓN

DE DATOSProfesor:

Ing. Henry Romero

Elaborado por:García, Josué C.I:

19984107Medina, Heidi C.I:

20702243Cuidad Guayana,

Julio del 2011

(PARTE A)

Page 2: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

SUMARIOREDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Definición

TÉCNICAS DE MULTICANALIZACIÓN

Clasificación

Componentes de una Red

FDM: Por División de Frecuencia

TDM : Por División de Tiempo

CDM: Por División de Código

Page 3: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

SUMARIOMULTICANALIZACIÓN DE LOS CANALES TELEFÓNICOSJERARQUÍA DE LOS SISTEMAS DETRANSMISIÓN DE DATOS

SISTEMA TRONCAL T1

Estándares que lo rigen

REDES DE ÁREA AMPLIA (WAN)Características y Facilidades de la WAN

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Redes de Transmisión de Datos

DefiniciónEs el conjunto formado por los

equipos, los medios físicos y lógicos que permiten la comunicación para compartir recursos e información entre diferentes usuarios a cualquier distancia que se encuentren.

Page 5: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Componentes de una Red

Redes de Transmisión de Datos

Estructura:

Las redes están formadas por conexiones entre grupos de computadoras y dispositivos asociados que permiten a los usuarios la transferencia electrónica de información. La red de área

local, representada en la figura, es un ejemplo de la configuración utilizada en muchas oficinas y empresas.

Cable o LíneaTelefónica

Estaciones de Trabajo

Servidor

Page 6: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Servidor: Ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.

Page 7: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Estación de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente.

Page 8: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red específico, como Ethernet por ejemplo. El cable de red se conectará a la parte trasera de la tarjeta.

Page 9: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Sistema de Cableado: Es el sistema constituido por cable utilizado para conectar entre sí el servidor y las

estaciones de trabajo.

Page 10: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Recursos y Periféricos Compartidos: Incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.

Page 11: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Niveles de Redes

El software de red

El hardware de red

Redes de Transmisión de Datos

El software de aplicaciones

Page 12: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

- EL SOFTWARE DE APLICACIONES: Está formado por programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos (como impresoras o unidades de disco).

Page 13: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

- EL SOFTWARE DE RED: Consiste en programas informáticos que establecen protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí. Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos formateados denominados paquetes.

Page 14: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

- EL HARDWARE DE RED: Está formado por los componentes materiales que unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de transmisión que transportan las señales de los ordenadores (típicamente cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio material que conecta a los ordenadores, recibir paquetes desde el software de red y transmitir instrucciones y peticiones a otras.

Page 15: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Conexiones Físicas

Conexiones de Red

Están definidas por el medio empleado para transmitir la señal, por la disposición geométrica de los ordenadores (topología) y por el método usado para compartir información.

Page 16: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Son creadas por los protocolos de red y permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes a ordenadores de distinto tipo.

Conexiones de Red

Conexiones Lógicas

Page 17: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Tendencias Futuras

El uso extendido de ordenadoresportátiles ha impulsado avances en las redes inalámbricas.- Las redes inalámbricas utilizan transmisiones de infrarrojos o radiofrecuencias para unir las computadoras portátiles a las redes.- Las LAN inalámbricas de infrarrojos sólo funcionan dentro de una misma habitación, mientras que las LAN inalámbricas de radiofrecuencias pueden funcionar a través de casi cualquier pared.- Las WAN inalámbricas emplean redes de telefonía celular, transmisiones vía satélite o equipos específicos y proporcionan una cobertura regional o mundial.

Page 18: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Clasificación

Redes de Transmisión de Datos

Según el Método de la Conexión:Guiados

Redes de Transmisión Simplex

No Guiados

Según el tipo de transferencia de datos que soportan:

Redes Hall Duplex

Redes Full Duplex

Page 19: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la tecnología de transmisión:

Redes de Broadcast (Difusión)

Son aquellas redes en las que la transmisión de datos se realiza por un sólo canal de comunicación, compartido entonces por todas las máquinas de la red. Cualquier paquete de datos enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red.

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Page 20: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Redes Point–To–Point (Punto a Punto)Son aquellas en las que existen muchas

conexiones entre parejas individuales de máquinas. Para poder transmitir los paquetes desde una máquina a otra a veces es necesario que éstos pasen por máquinas intermedias, siendo obligado en tales casos un trazado de rutas mediante dispositivos routers. 

Según la tecnología de transmisión:

Page 21: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la relación funcional:

Cliente - Servidor

Se refiere a una relación donde servidores dedicados le dan soporte a los clientes que están conectados a ellos. Las comunicaciones cliente - servidor son comúnmente encontradas en redes grandes, de alto desempeño, multiplataformas donde la seguridad es una prioridad. (ejemplo, una red Novell, Windows NT, Solaris,…). 

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Page 22: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

En una red p2p, no hay servidores dedicados, y no existe una jerarquía entre los equipos. Todos los dispositivos conectados son iguales (peers). Cada dispositivo actúa como cliente y servidor, y no hay un administrador responsable de la red completa. El usuario de cada equipo determina los datos de dicho equipo que van a ser compartidos en la red. 

Según la relación funcional:

Peer to Peer (Igual a Igual)

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Según la Topología de la Red:

Red en BusUna Red en forma de Bus o Canal de

difusión es un camino de comunicación bidireccional con puntos de terminación bien definidos. Cuando una estación trasmite, la señal se propaga a hacia todas las estaciones conectadas al Bus.

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Page 24: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la Topología de la Red:

Red en BusEn este tipo de topología cualquier

ruptura en el cable impide la operación normal y es muy difícil de detectar. Por el contrario, el fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su funcionamiento.

Una variación de la topología en Bus es la de árbol, en la cual el Bus se extiende en más de una dirección facilitando el cableado central al que se le añaden varios cables complementarios. La técnica que se emplea para hacer llegar la señal a todos los nodos es utilizar dos frecuencias distintas para recibir y transmitir.

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Page 25: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la Topología de la Red:

Red en AnilloEsta se

caracteriza por un camino unidireccional cerrado que conecta todos los nodos. Dependiendo del control de acceso al medio, se dan nombres distintos a esta topología: Bucle; se utiliza para designar aquellos anillos

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

en los que el control de acceso está centralizado (una de las estaciones se encarga de controlar el acceso a la red). Anillo; se utiliza cuando el control de acceso está distribuido por toda la red.

Page 26: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la Topología de la Red:

Red en AnilloComo las características de uno y otro

tipo de la red son prácticamente las mismas, se utiliza el término anillo para las dos.

En cuanto a fiabilidad, presenta características similares al Bus: la avería de una estación puede aislarse fácilmente, pero una avería en el cable inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo es más fácil de localizar, ya que el cable se encuentra físicamente dividido por las estaciones.

Cuando uno de los nodos falla, el concentrador (llamado concentrador de cables o centro de cableado) aísla el nodo dañado del resto del anillo y permite que continúe el funcionamiento normal de la red.

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Page 27: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según la Topología de la Red:

Red en EstrellaLa topología en

estrella se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central.

Todas las transacciones pasan a través del nodo central, siendo éste el encargado de gestionar y controlar las

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

comunicaciones. Por este motivo, el fallo de un nodo en particular es fácil de detectar y no daña el resto de la red, pero un fallo en el nodo central desactiva la red completa.

Page 28: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según su tamaño y extensión:Redes LAN (Local Area Network)

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Las Redes de Área Local son redes privadas y pequeñas, habituales en oficinas, colegios y empresas pequeñas. Su extensión es del orden de entre 10 metros a 1 kilómetro. . Muy usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo.

Page 29: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Según su tamaño y extensión:Redes LAN (Local Area Network)

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Características:

Tamaño restringido

Tecnología de transmisión por lo general broadcast

Alta velocidad y topología: Velocidades de transmisión típicas que van de 10 a 100 Mbps (Megabits por segundo). 

Page 30: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Redes MANLas redes de área

metropolitana (Metropolitan Area Network) son redes de ordenadores de tamaño superior a una LAN, soliendo abarcar el tamaño de una ciudad. Son típicas de empresas y organizaciones que poseen distintas oficinas repartidas en un mismo área metropolitana, por lo que, en su tamaño máximo, comprenden un área de unos 10 kilómetros. 

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Según su tamaño y extensión:

Page 31: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Redes MAN

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Teóricamente, una MAN es de mayor velocidad que una LAN, pero existe una división o clasificación:

Privadas que son implementadas en Áreas tipo campus debido a lafacilidad de instalación de FibraÓptica

Públicas de baja velocidad(< 2 Mbps), como Frame Relay,

ISDN, T1-E1, etc.

Según su tamaño y extensión:

Page 32: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Redes WAN

Las redes de área amplia (Wide Area Network) tienen un tamaño superior a una MAN, y consisten en una colección de host o de redes LAN conectadas por una subred. Esta subred está formada por una serie de líneas de transmisión interconectadas por medio de routers, enviándose así de un router a otro.

Su tamaño puede oscilar entre 100y 1000 kilómetros. Ejemplo: Los satélites o sistemas de radio.

Redes de Transmisión de Datos - Clasificación

Según su tamaño y extensión:

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Técnicas de Multicanalización

El proceso de operación multicanal permite, mediante las técnicas llamadas de “multiplicidad”, “multiplex” o “multicanal”, combinar en el extremo transmisor los mensajes de varias fuentes de información, transmitirlos como un solo bloque sobre un solo canal de comunicaciones y luego separarlos en el extremo receptor. La banda de frecuencias o intervalo de tiempo signado a cada mensaje comúnmente se denomina “canal”.

Page 34: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Técnicas de Multicanalización

Entre las Técnicas de Multicanalización tenemos:

Multicanalización por División de Tiempo:

TDMMulticanalización por

División de Frecuencia: FDM

Multicanalización por División de Código:

CDM

Page 35: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Tiempo: TDM

La señal en el dominio del tiempo, se va muestreando periódicamente, trasmitiéndose las muestras a través del canal de transmisión. Si se supone que la señal que contiene la información, no contiene componentes espectrales mayores que fm Hz, basta con que la frecuencia con que se tomen las muestras sea por lo menos igual a 2fm Hz. Lo anterior constituye el Teorema del Muestreo.

Page 36: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Como solo se tiene que trasmitir las muestras de la señal en este número finito de instantes, entonces, se pueden intercalar muestras de varias señales, para de esta forma, transmitir varias señales por el mismo canal en forma sincrónica y periódica.

Multicanalización por División de Tiempo: TDM

Page 37: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Tiempo: TDM

Como se puede observar, la transmisión no es

simultanea.

Proceso de Transmisión

Page 38: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Proceso de Recepción

Multicanalización por División de Tiempo: TDM

Page 39: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Frecuencia (FDM)

Este método hace uso del teorema de traslación en frecuencia, el cual establece:

Si la señal que contiene la información (la modulante), se multiplica por una onda senusoidal periódica (portadora), se traslada el espectro de frecuencia de la modulante hasta el valor de frecuencia de la portadora.

Page 40: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Frecuencia (FDM)

El teorema de traslación en frecuencia, establece que la multiplicación de una señal f(t) por una señal sinusoidal de frecuencia c, traslada su espectro de frecuencia en c radianes.

Consideremos el esquema de la figura

Page 41: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

w-wm +wm

F(w)

Señal Modulante

w+wc-wc

F(w)

Señal Portadora

wc+wm+wc-wc

w

F(w)

Señal Modulada

wc-wm

Teorema de Traslación en Frecuencia

Se muestra el proceso de traslación del espectro de la señal F(w) desde el origen

(w = 0) hasta wc

Page 42: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Frecuencia (FDM)

Si se desea transmitir varias señales simultáneamente, solo hace falta desplazar los espectros de cada una de las señales hasta valores de frecuencia tales que, no se traslapen unos con otros, evitando así las posibles interferencias entre ellos.

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Multicanalización por División de Frecuencia (FDM)

)(F A n c h o d e B a n d a d e l C a n a l

F1(w)

wwm1

F2(w)

wwm2

F3(w)

wwm3

wwInicial wFinalwc1wc2 wc3

No Hay solapamie

nto de espectros

No Hay solapamie

nto de espectros

Datos A Datos B Datos C

Información en Banda Base

Page 44: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Frecuencia (FDM)

)(F A n c h o d e B a n d a d e l C a n a l

wwInicial wFinalwc1wc2 wc3

Filtro Pasa

Banda

En el receptor, será necesario primero utilizar un filtro pasa banda que

seleccione el espectro adecuado, para luego proceder recuperar la información

original.

Page 45: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización por División de Código (CDM)

Asigna a cada usuario un código único para colocar diversos usuarios en el mismo ancho de banda al mismo tiempo.

Los códigos, llamados secuencias de pseudoruido, son utilizados para distinguir los diversos canales.

Page 46: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Todos los usuarios de CDM pueden compartir el mismo canal de frecuencia debido a que se distinguen por código digital.

Requiere una potencia mucho menor que las tecnologías FDM y TDM.

Multicanalización por División de Código (CDM)

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Multicanalización de los Canales Telefónicos

El proceso de asignación de las bandas de frecuencia en los sistemas telefónicos ha sido estandarizado por el UIT-T, cuyas recomendaciones establecen las bandas de frecuencia para la formación de conjuntos de 12 hasta 900 canales en multiplex.

En la Figura se muestra la configuración de los grupos FDM normalizados por el IUT-T en su Recomendación G.233 para transmisión por canales analógicos de banda ancha.

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Multicanalización de los Canales Telefónicos

Un uso común de FDM es la difusión en la televisión. Cada canal de televisión tiene su propio ancho de banda de 6Mhz.

FDM en Telefonía Móvil 2G

La 2G de teléfonos móviles utiliza FDM. A cada usuario se asigna 2 canales de 30Khz, uno enviar voz y otro para recibir. La señal de voz se modula utilizando FM, lo cual resulta en un canal con un BW=10x3Khz. Por tanto, cada usuario recibe de la estación base un BW=60Khz en un rango disponible cada vez que se realiza una llamada.

El sistema de teléfonos móviles avanzado (AMPS) utiliza 2 bandas.

Page 50: REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Multicanalización de los Canales Telefónicos

La primera de 824 a 849Mhz: Se utiliza para el envío.

La otra banda es de 869 a 894Mhz para la recepción.

Cada usuario tiene un BW=30KHZ en cada dirección. La voz se modula utilizando FM, que crea una señal modulada de 30Khz.

Cada Banda es de 25Mhz. Si se divide 25Mhz entre 30Khz, se obtiene 833,33. En realidad se divide en 832 canales; de estos, 42 se utilizan para control lo que significa que sólo 790 canales están disponibles para los usuarios banda de 6Mhz.

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