Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al...

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CTP Ing. Mario Quirós Sasso Redes de Computadoras Prof. Maynor Jiménez Rojas Nivel: 5años Año:2018 Unidad1-Princip de Comunicación de Datos 1 Definiciones de Telemática : TELEMATICA es una disciplina científica y tecnológica que surge de la evolución de la telecomunicación y de la informática. ... Es un término que alude al conjunto de métodos, técnicas y servicios que resultan del uso conjunto de la información y las telecomunicaciones. De Telecomunicaciones e Informática. Se refiere a las comunicaciones por ordenad... Definición Acuñado en 1978 por Simon Nora y Alan Minc, este término se refiere al conjunto de nuevas tecnologías y servicios a caballo entre las telecomunicaciones y la informática. Tecnología de la utilización conjunta de la informática y las telecomunicaciones. Técnicas que utilizan la transmisión de informacion mediante telecomunicaciones, con los tratamientos informáticos de dicha información. La Telemática es una disciplina científica y tecnológica que surge de la evolución de la telecomunicación y de la informática. El término Telemática se acuñó en Francia (télématique). en 1976, en un informe encargado por el presidente francés y elaborado por Simon Nora y Alain Minc (conocido como informe Nora-Minc y distribuido por el título: "Informatización de la Sociedad") en el que se daba una visión increíblemente precisa de la evolución tecnológica futura. ¿Qué es la Telemática? Internet, comercio electrónico, teleenseñanza, teletrabajo, multimedia, telefonía digital, transferencia de datos a alta velocidad, redes de acceso fijas y móviles, protocolos de comunicación, domótica, globalización de las comunicaciones, interconexión de redes de comunicaciones, seguridad de red, etc. La palabra Telemática está formada por la unión de las telecomunicaciones y la informática. Esto se puede ver en su doble vertiente: 1. Las telecomunicaciones al servicio de la informática, és decir, los medios de transmisión, las redes y los servicios de comunicaciones, permitiendo y facilitando el diálogo y el uso compartido de recursos entre ordenadores, lo que se hace patente en la realidad en las redes de área local de ordenadores, tanto para aplicaciones ofimáticas como industriales, intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan tareas de comunicaciones como, por ejemplo, centrales digitales de telefonía, de transmisión de datos, redes digitales de servicios integrados (RDSI), Internet, conmutadores, routers, etc.

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Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos

Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 2: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 3: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 4: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 5: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 6: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 7: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 8: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 9: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 10: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 11: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 12: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 13: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 14: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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)

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 15: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 16: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 17: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 18: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 19: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 20: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 21: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 22: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 23: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 24: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 25: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 26: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 27: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 28: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 29: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 30: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 31: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 32: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 33: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 34: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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)

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 35: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 36: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 37: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 38: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 39: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

Page 41: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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

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Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos

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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)

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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

Page 43: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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

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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

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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)

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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

Page 44: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos

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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

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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)

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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

Page 45: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras

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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

Page 46: Definiciones de Telemática · 2018-02-19 · intranets, Internet, etc. 2. La informática al servicio de las comunicaciones, entendida como computadoras y programas que desarrollan

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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