San Francisco de Yare 02 de Febrero del 2004
UNIDAD DE POSTGRADO
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA MENCIÓN REDES Y TELECOMUNICACIONES
REDES Y TELECOMUNICACIONES
ACTIVIDAD 1
Trabajo Realizado por:
Miguel Antonio Romero Velazquez
Ejercicio 1: Si la señal transmitida tiene un potencia de 400 mW, frente a un ruido de 20 mW. Evalúe cuánto sería la degradación sufrida por la señal en un esquema analógico de 6 secciones, y compárela con un caso de transmisión digital. Saque sus propias conclusiones.
R.-
Esquema analógico de 6 sesiones:
Señal 400 mW Ruido: 20mW L=6 (Secciones)
Analógico: [Señal/Ruido]6 = [10 * log (400mW/20mW)] * (1/6) = 2,21 dBm
En el esquema Digital.
Digital : [Señal/Ruido]6 = [10 * log(400mW/20mW)] – ln(6) =
13 - 1,79 = 11,22
Lo que quiere decir que de la señal del origen en un esquema analógico se reduce en proporciones de 13 : 2.21 unas 5.88 veces , en cambio en un esquema digital solo se reduce en 1,79 db en el destino.
Ejercicio 2:
¿Qué sucedería si se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital?
Sucedería que la información a transmitir por el sistema digital no cumpliría su ciclo de envió – recepción, ya que los sistemas digitales solo aceptan dígitos binarios ( 0 y 1) para su proceso y la señal analógica puede tomar varios valores continuos o discontinuos. Sin embargo si se utiliza un modulador – demodulador si se puede realizar el proceso de transferencia de información.
Ejercicio 3: A partir del teorema de Nyquist, y conociendo que la señal voz en un canal telefónico contiene frecuencias máximas del orden de los 4 KHz (4000Hz), indique la velocidad mínima para transmitir la señal por un canal de voz digital(explique). Además, si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qué velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras.
R.- En 1928 Harry Nyquist, un investigador en el área de telegrafía, publicó una ecuación llamada la Razón Nyquist que media la razón de transmisión de la señal en bauds. La razón de Nyquist es igual a 2B símbolos (o señales) por segundo, donde B es el ancho de banda del canal de transmisión. Así, usando esta ecuación, el ancho de banda de un canal telefónico en el caso del ejercicio N# 3 : de 4,000 Hz puede transmitido hasta 2x4,000, o 8,000 bauds o Hz. La toma de las muestras con esta velocidad mínima
Con una muestra que se cuantifican en 128 niveles, estaríamos hablando de palabras representadas en 7 bits por ende la distorsión que sufre la señal al no enviar todos los niveles reales de la señal analógica es:
[S/RC] = 6 * n + 1,8 db
[S/RC] = 6 * 7 + 1,8 db
[S/RC] = 43,80 db
Ejercicio 4: ¿Cuál es la función de un MODEM, qué limita que se incremente la velocidad de transmisión en los mismos, y cómo se explica que puedan tenerse velocidades del orden de los 33Kbps?
La
función es Modular la información , convertir a formato analógico la entrada de
datos digital y cuando recibe información analógica la convierte en digital,
de esta manera se puede establecer la comunicación entre los equipos mediante
líneas telefónicas. En cuanto al incremento de la velocidad Uno de los primeros
parámetros que lo definen es el estándar basado en la actual norma V.90 cuya
velocidad máxima está en los 56 Kbps (Kilobites por segundo). Esta norma se
caracteriza por un funcionamiento asimétrico, puesto que la mayor velocidad sólo
es alcanzable "en bajada", ya que en el envío de datos está limitada a 33,6 Kbps.
Otra consideración importante es que para poder llegar a esta velocidad máxima
se deben dar una serie de circunstancias que no siempre están presentes y que
dependen totalmente de la compañía telefónica que nos presta sus servicios,
pudiendo ser en algunos casos bastante inferiores. Por otro lado lo afecta la
limitación física del medio de transmisión, es decir de los cables de pares
telefónicos trenzados y cuando se obtienen velocidades superiores es por que se
incrementa la relación SEÑAL/RUIDO
Cabe mencionar que lo que limita que se incremente la velocidad de transmisión es el TEOREMA DE CAPACIDAD MÁXIMA DE UN CANAL.
Ejercicio 5: Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las principales características de la transmisión a 56000bps.
Estándar UIT-T :
Los productos principales de ITU-T son las recomendaciones. Actualmente, más de 2900 recomendaciones (estándares) están en vigor. Las recomendaciones son los estándares que definen cómo las redes de telecomunicación funcionan e interactúan. Las
recomendaciones de ITU-T garantizan la ínter conectividad de redes y permiten a los servicios de telecomunicación ser proporcionadas en una escala mundial.
TODAS LAS Recomendaciones (Estándar) de ITU-T La podemos agrupar de la siguiente forma:
A.- Organización del trabajo de los medios de ITU-T.
B.- Expresión, definiciones, símbolos, operación total general de los principios de las redes.
C.- Estadística General de las Telecomunicaciones.
D.- Tarificación.
E.- Servicio telefónico, operación del servicio y el factor humano
F.- Servicios de telecomunicaciones.
G.- De los sistemas de transmisión digitales y las redes
H.- Audio-visuales y sistemas multimedia
I.- Servicios Integrados digitales
j.- Redes cableadas y la transmisión de televisión, programas de sonidos y otras señales multimedia
K.- Protección e interferencias
L.- Construcción, instalación y protección de cables y otros elementos fuera del plan.
M.- TMN y mantenimiento de la red: sistemas internacionales de la
transmisión, circuitos de teléfono, telegrafía, facsímile y
mantenimiento arrendado de los circuitos
N.- Mantenimiento de circuitos de programas y transmisión internacionales
O.- Especificaciones de mediciones de equipos
P.- Calidad de transmisión telefónica, instalación de teléfonos y líneas de redes locales
Q.- Cambios y señalizaciones
R.- Transmisión de telégrafos.
S.- Servicios de equipos terminal.
T.- Servicios de telemática.
U.- Cambio de telégrafos.
V.- Comunicación de datos sobre la red de teléfono
X.- Redes de datos y comunicación de sistemas abiertos
Y.- Información Global y aspectos del protocolo de Internet
Z.- Aspectos generales de software para sistemas de telecomunicación.
Características de la transmisión a 56000 Bps.
transmisión de datos a través de la línea telefónica analógica (PSTN) a la velocidad multistandard de 56000 bps, gracias al apoyo de los estándar V.92, V.90. El soporte de protocolos MNP4, V.42 (corrección de datos) y MNP5, V.42bis (compresión de datos)
Ejercicio 6: Leer el artículo “Introduction to Serial Communication” en http//www.taltech.com/introserial.htm . Explicar las diferencias entre comunicaciones síncronas y comunicaciones asíncronas. Resumir en un párrafo los conceptos allí indicados (Bit de paridad, Interfaz RS232, Baudios vs Bps, Null modems,........etc).
La dirección no se encontraba disponible por lo que se tomo oras publicaciones para realizar el ejercicio requerido.
Diferencias entre comunicaciones Síncronas y Asíncronas.
Comunicación asíncrona (Async)
La comunicación asíncrona, conocida como «async», es probablemente la forma de conexión más extendida. Esto es debido a que async se desarrolló para utilizar las líneas telefónicas.
Cada carácter (letra, número o símbolo) se introduce en una cadena de bits. Cada una de estas cadenas se separa del resto mediante un bit de inicio de carácter y un bit de final de carácter. Los dispositivos emisor y receptor deben estar de acuerdo en la secuencia de bit inicial y final. El equipo destino utiliza los marcadores de bit inicial y final para planificar sus funciones relativas al ritmo de recepción, de forma que esté preparado para recibir el siguiente byte de datos.
La comunicación no está sincronizada. No existe un dispositivo reloj o método que permita coordinar la transmisión entre el emisor y el receptor. El equipo emisor sólo envía datos y el equipo receptor simplemente los recibe. A continuación, el equipo receptor los comprueba para asegurarse de que los datos recibidos coinciden con los enviados. Entre el 20 y el 27 por 100 del tráfico de datos en una comunicación asíncrona se debe al control y coordinación del tráfico de datos. La cantidad real depende del tipo de transmisión, por ejemplo, si se está utilizando la paridad (una forma de comprobación de errores).
Las transmisiones asíncronas en líneas telefónicas pueden alcanzar hasta 28.800 bps. No obstante, los métodos de compresión de datos más recientes permiten pasar de 28.800 bps a 115.200 bps en sistemas conectados directamente.
Control de errores. Debido al potencial de errores que puede presentar, async puede incluir un bit especial, denominado bit de paridad, que se utiliza en un esquema de corrección y comprobación de errores, denominado comprobación de paridad. En la comprobación de paridad, el número de bits enviados debe coincidir exactamente con el número de bits recibidos.
El
estándar de módem original V.32 no proporcionaba control de errores. Para ayudar
a evitar la generación de errores durante la transmisión de datos, Microcom
desarrolló su propio estándar para el control de errores en los datos enviados
de forma asíncrona, el Microcom Networking Protocol (MNP; Protocolo de
conexión de Microcom). El método funcionó tan bien que el resto de compañías no
sólo adoptaron la versión inicial del protocolo, sino también las versiones
posteriores, denominadas clases. Actualmente, diferentes fabricantes de módems
incorporan los estándares MNP Clases 2, 3 y 4.
En 1989, el Comité Consultatif Internationale de Telégraphie et Teléponie (CCITT; Comité internacional de consulta telegráfica y telefónica) publicó un esquema de control de errores asíncronos denominado V.42. Este estándar implementado en hardware caracterizó dos protocolos de control de errores. El primer esquema de control de errores es el procedimiento de acceso por enlace (LAPM), pero también utiliza MNP Clase 4. El protocolo LAPM se utilizó para las comunicaciones entre dos módems con estándar V.42. Si sólo uno de los módems sigue el estándar MNP 4, se tiene que el protocolo adecuado a utilizar sería MNP 4.
Mejora del rendimiento de la transmisión. El rendimiento de las comunicaciones depende de dos elementos:
La velocidad de envío de señales
o canales describe la rapidez de codificación de los bits en el canal de
comunicación.
Rendimiento total que mide la
cantidad de información útil que se desplaza a través del canal.
La eliminación de elementos redundantes o secciones vacías permite en la compresión mejorar el tiempo requerido para el envío de los datos. El Protocolo de compresión de datos MNP Clase 5 de Microcom es un ejemplo de un estándar actual de compresión de datos. Utilizando la compresión de datos, puede mejorar el rendimiento, duplicando, a menudo, el rendimiento total. Se puede reducir la transmisión de los datos en la mitad cuando los dos extremos de un enlace de comunicaciones utilizan el protocolo MNP Clase 5.
El estándar V.42bis, dado que describe cómo implementar la compresión de datos en hardware, obtiene incluso el mayor rendimiento posible. Por ejemplo, un módem a 56,6 Kbps utilizando V.90 puede conseguir un rendimiento total de 100 Kbps.
Aunque la compresión de datos puede mejorar el rendimiento, no se trata de una ciencia exacta. Muchos factores afectan al porcentaje actual de compresión de un documento o archivo. Un archivo de texto, por ejemplo, se puede comprimir, de forma más efectiva, que un archivo gráfico complejo. Es posible, incluso, tener un archivo comprimido que sea más grande que el original. Recuerde que los porcentajes de compresión que mencionan los distribuidores se fundamentan normalmente en el mejor de los casos.
Coordinación de los estándares. Los módems asíncronos, o serie, son más baratos que los módems síncronos, puesto que los asíncronos no necesitan la circuitería y los componentes necesarios para controlar el ritmo que de las transmisiones síncronas requieren los módems síncronos.
Comunicación síncrona
La comunicación síncrona.
Confía en un esquema temporal coordinado entre dos dispositivos para separar los grupos de bits y transmitirlos en bloques conocidos como «tramas». Se utilizan caracteres especiales para comenzar la sincronización y comprobar periódicamente su precisión.
Dado que los bits se envían y se reciben en un proceso controlado (sincronizado) y cronometrado, no se requieren los bits de inicio y final. Las transmisiones se detienen cuando se alcanza el final de una trama y comienzan, de nuevo, con una nueva. Este enfoque de inicio y final es mucho más eficiente que la transmisión asíncrona, especialmente cuando se están transfiriendo grandes paquetes de datos. Este incremento en eficiencia es menos destacable cuando se envían pequeños paquetes.
Si
aparece un error, el esquema de corrección y detección de errores síncrono
genera una retransmisión.
Los protocolos síncronos realizan un número de tareas que no realizan los protocolos asíncronos. Principalmente son:
Formatear los datos en bloques.
Agregar información de control.
Comprobar la información para proporcionar el control de errores.
Los principales protocolos de comunicaciones síncronas son:
Control síncrono de enlace de datos (SDLC, Synchronous Data Link Control).
Control de enlace de datos de alto nivel (HDLC, High-level Data Link Control).
Protocolo de comunicaciones síncronas binarias (bysnc).
La comunicación síncrona se utiliza en la mayoría de todas las comunicaciones de red y digitales. Por ejemplo, si está utilizando líneas digitales para conectar equipos remotos, debería utilizar módems síncronos, en lugar de asíncronos, para conectar el equipo a la línea digital. Normalmente, su alto precio y complejidad ha mantenido a los módems síncronos fuera del mercado de los equipos personales.
Transmisión asíncrona:
En este tipo de transmisión se lanza un numero
de bits prefijado por los dos ETD de la comunicación (emisor y receptor), estos
bits sirven de arranque y por ello reciben el nombre de "bit start". Para
indicar el final de la transmisión se lanzan otro numero prefijado de bits,
llamados "bit stop". Entre estos dos lanzamientos de bits se mandan las cadenas
de caracteres o información, también lógicamente en forma de bits.
De esta forma el emisor y receptor se intercomunican para ponerse de acuerdo a
la hora de enviar y recibir información.
Una vez llegado el bit stop y finalizada la transmisión de un caracter, la línea
de comunicación queda en reposo y cuando se proceda a mandar el siguiente
carácter se volverá a enviar los bit start.
El principal problema de esto es que cada transmisión de un carácter se mandan
una serie de bits tanto de start como de stop que hace que el numero de bits
enviados se incremente bastante y por ello a mas información a mandar mas
retardo, esto conlleva a una perdida de tiempo y lógicamente de dinero.
Transmisión sincronía:
Hay dos dispositivos, los cuales funcionan a la "misma" velocidad, cuando se
envía un tanto de bits (256) salta un tipo de carácter que lo que hace es volver
a poner los dispositivos a la "misma" velocidad, volviendo a sincronizar la
comunicación. Esto se hace porque cada cierto numero de bits enviados los dos
dispositivos se van diferenciando mas en velocidad, una vez que estos arrancan
uno lo hace un instante después que el otro, aunque es inapreciable. Pero esa
minucia de diferencia en la velocidad va aumentando conforme mandan un numero de
bits, y lo que hace ese carácter especial enviado por el medio de la cadena de
bits de información, es volver a sincronizarlos como estaban inicialmente y así
sucesivamente.
Ese carácter especial suele ser el SYN (carácter especial de ascii <0010110>),
puesto que este es irrepetible en el desplazamiento de sus bits.
En el caso de la transmisión sincronía no tendremos sobreexplotación puesto que
nos ahorramos los bits de start y stop.
Baudios. Numero de veces de cambio en el voltaje de la señal por segundo en la línea de transmisión. Los módem envían datos como una serie de tonos a través de la línea telefónica. Los tonos se "encienden"(ON) o "apagan"(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital. El baudio es el numero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF. Los módem modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio.
Bits por segundo (BPS). Es el número efectivo de bits/seg. que se
transmiten en una línea por segundo. Como hemos visto un módem de 600 baudios
puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS.
RS-232:
La internas eléctrica de 25 cables entre una computadora y un dispositivo periférico, tal como un módems, ratón , tableta de dibujo o impresora es una norma de la EIA, para transmisiones en serie que utilizan conectores DB 25 de 25 Pins o DB 9 de 9 Pins, Su limitación normal del cable es de 50 Pies.
La norma Rs232 define los propósitos, características eléctricas y temporización de las señales del cable. Sin embargo, no siempre se usan los 25 conductores del cable; muchas aplicaciones utilizan menos de una docena. El mismo conectro DB-25 usado en los cables seriales de la RS232 se emplean como conector para cables de impresora en paralelo.
Null Modems:
Es un cable con una configuración Rs232-c que se usa para interconectar dos computadoras personales que se encuentran próximas, el cable conecta los puertos seriales y cruza las conexiones de tal manera que el alambre transmisor de un extremo es el alambre receptor en el otro extremo.
Bit de Parida:
Es un bit extra unido al byte, carácter o palabra, utilizado para detectar errores en la transmisión.