Redes de Transmisión de Datos

1. Redes de Transmisión de Datos • Sumario • Introducción • Redes de transmisión de Datos • Tipos de Redes • Técnicas de Multicanalización • Multicanalización de los canales telefónicos • Sistema Troncal T1, E1 y estándares que le rigen • Realizado por: • Enicis Carvajal • Daniel Galarraga

2. INTRODUCCIÓN Para conseguir un número importante de usuarios se establece una red de comunicación que permita compartir los recursos. Un sistema importante es el de los mainframes Un ordenador central (host) y terminales ("tontos") formados por teclado y pantalla de texto que transmite al host caracteres ASCII. Hoy en día se le conecta un equipo de comunicación de datos a una computadora, la cual proporciona una conexión de ida y vuelta a una red de comunicación.

3. REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS Es un conjunto de PC´s y otros dispositivos, como impresoras, discos, etc. que se conectan entre sí, para que puedan comunicarse entre ellos. Compartir información y recursos, haciendo que todas las personas o departamentos de una empresa, estén trabajando unidos, sin duplicar la información, transmitiéndola de forma rápida y eficaz, a la vez, que comparten recursos caros, que de no tener la red, muchas empresas prescindirían. Finalidad

4. TIPOS DE REDES Local Área Network. Redes de área local. La longitud entre los nodos más distantes no debe exceder los 5 Km. 1) LAN: Conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión en un área privada y restringida. • Restricción geográfica: tiene el ámbito de una oficina, la planta de un edificio, un campus universitario... dependiendo de la tecnología con la que esté construido. La velocidad de transmisión debe ser relativamente elevada. • Debe ser privada: Toda la red debe pertenecer a la misma organización. • Fiabilidad en las transmisiones: la tasa de error debe ser muy baja, por lo que son redes muy seguras. Características

5. Funcionalidad de una LAN Debe proporcionar los servicios de comunicación más comunes: estos se refieren a compartir recursos por parte de los usuarios de la red. Todos tienen las mismas funciones. Esto se llama red Peer-to-Peer. Un segundo modo de organizar una red consiste en privilegiar al menos uno de los ordenadores, confiriéndoles capacidades añadidas en forma de servicios. Estos ordenadores se llamarán Servidores.

6. WideAreaNetwork. Redes de área extensa o amplia. 2) WAN: Es una red que intercomunica equipos en un área geográfica muy extensa. Las líneas de transmisión que utilizan son normalmente propiedad de las compañías telefónicas. La capacidad de transmisión de estas líneas suele ser menor que las de una LAN. P.ej. Infovìa. Funcionalidad de una WAN Los protocolos en la WAN pueden estar o no orientados a la conexión. Es decir, según el protocolo y el servicio solicitado habrá que efectuar una llamada o no. La mayor parte de los servicios proporcionados por las WAN son distribuidos. Además, estas redes pueden interconectar redes de área local de tipos muy distintos. P.ej. Infovía, Redes de framerelay, redes ATM.

7. MetropolitanAreaNetwork. Redes de área metropolitana. 3) MAN: Siguen estándares entre las LAN y la WAN. Una MAN es una red de distribución de datos para un área geográfica en el entorno de una ciudad. P.ej en un polígono industrial. Su tasa de error es intermedia entre LAN y WAN. Es mayor que en una LAN pero no llega a los niveles de una WAN. Funcionalidad de una MAN El IEEE ha propuesto la norma 802.6 como estándar para este tipo de redes. Esta normativa propuso inicialmente velocidades de transferencia desde 34 MGb/s hasta 155 MGB/s.

8. TÉCNICAS DE MULTICANALIZACIÓN • La Multicanalización consiste en dividir un canal de transmisión en varios canales, lo cual permite enviar datos por “subcanales” de forma simultanea • Los Tipos de Multicanalización son: • MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (FDM) • MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO (TDM)

9. MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (FDM) Este método hace uso del teorema de traslación en frecuencia, el cual establece. Si la señal que contiene la información (la modulante), se multiplica por una onda senusoidal periódica (portadora), se traslada el espectro de frecuencia de la modulante hasta el valor de frecuencia de la portadora.

10. MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (FDM) Señal Modulante Señal Portadora F(w) F(w) -wm w +wm w -wc +wc Señal Modulada F(w) w -wc +wc wc+wm wc-wm Se muestra el proceso de traslación del espectro de la señal F(w) desde el origen (w = 0) hasta wc

11. F1(w) F2(w) F3(w) • MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (FDM) En otro caso, si se desea transmitir varias señales simultáneamente, solo hace falta desplazar los espectros de cada una de las señales hasta valores de frecuencia tales que, no se traslapen unos con otros, evitando así la posible interferencia entre ellos. wm1 wm3 wm2 w w w A n c h o d e B a n d a d e l C a n a l No Hay solapamiento de espectros No Hay solapamiento de espectros wFinal wInicial wc2 wc3 wc1 w

12. MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (FDM) Si se desea transmitir tres señales simultáneamente, bastará con escoger una frecuencia portadora para cada una de ellas que permita ubicarlas dentro del espectro de frecuencia del canal, de manera tal, que no se traslapen unas con otras; donde se han escogido frecuencia w1 , w2 y w3 para ubicar cada uno de los espectros sin que exista interferencia de unos a otros.

13. MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO (TDM) Este método, considera que la señal en el dominio del tiempo, se va muestreando periódicamente, trasmitiéndose las muestras a través del canal de transmisión. Si se supone que la señal que contiene la información, no contiene componentes espectrales mayores que fm Hz, basta con que la frecuencia con que se tomen las muestras sea por lo menos igual a 2fmHz. Lo anterior constituye el Teorema del Muestreo.

14. MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO (TDM) Bajo la consideración anterior, se puede reconstruir la señal completa a partir del conocimiento de sus valores en esos instantes. Ahora, como solo se tiene que trasmitir las muestras de la señal en este número finito de instantes, entonces, se pueden intercalar muestras de varias señales, para de esta forma, transmitir varias señales por el mismo canal en forma sincrónica y periódica.

15. MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO (TDM) Como se puede observar, la transmisión no es simultanea.

16. MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO (TDM)

17. SISTEMA TRONCAL Es un enlace que interconecta las llamadas externas de una central telefónica. Concentrando y unificando varias comunicaciones simultáneas en una sola señal. Para un transporte y transmisión a distancia más eficiente (generalmente digital). Y poder establecer comunicaciones con otra central o una red entera de ellas. • Una central telefónica tipo PBX utiliza una línea troncal para poder hacer de la central parte de la red de otras centrales y mantener comunicaciones. • Generalmente las líneas troncales de los PBX son enlaces digitales E1 y T1 que soportan hasta 30 canales (líneas) de voz para la intercomunicación. • Si se llegase a interrumpir la comunicación de la línea troncal, no habría manera de establecer comunicación entre las centrales por ninguno de sus 30 canales.

18. 1) PBX: Es cualquier central telefónica conectada directamente a la red pública de teléfono por medio de líneas troncales para gestionar, las llamadas internas, las entrantes y/o salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica. Este dispositivo generalmente pertenece a la empresa que lo tiene instalado y no a la compañía telefónica, de aquí el adjetivo privado a su denominación. Un PBX Se refiere al dispositivo que actúa como una ramificación de la red primaria pública de teléfono, por lo que los usuarios no se comunican al exterior mediante líneas telefónicas convencionales, sino que al estar el PBX directamente conectado a la RTC (red telefónica pública), será esta misma la que enrute la llamada hasta su destino final mediante enlaces unificados de transporte de voz llamados líneas troncales. En otras palabras, los usuarios de una PBX no tienen asociada ninguna central de teléfono pública, ya que es el mismo PBX que actúa como tal, análogo a una central pública que da cobertura a todo un sector mientras que un PBX lo ofrece a las instalaciones de una compañía generalmente.

19. Sistema del T-Portador, introducido por Bell System, Estados Unidos en los 60. 2) SISTEMA TRONCAL T1: La tasa de transmisión original (1,544 Mbps) en la línea T-1 es comúnmente usada en conexiones de Proveedores de Servicios de Internet (ISP) hacia la Internet. Una línea T-3 proporciona 44,736 Mbps, que también es comúnmente usada por los Proveedores de Servicios de Internet. Otro servicio comúnmente instalado es un T-1 fraccionado, que es el alquiler de una cierta porción de los 24 canales en una línea T-1, con los otros canales que no se están usando.

20. El sistema T-portador es enteramente digital, usando código de modulación pulso y multiplexación de división de tiempo. El sistema utiliza cuatro hilos y proporciona la capacidad a dos vías (dos hilos para recibir y dos para enviar al mismo tiempo). La corriente digital T-1 consiste en 24 canales 64-Kbps multiplexados (el canal estándar de 64 Kbps se basa en el ancho de banda necesaria para una conversación de voz.) Los cuatro hilos eran originalmente un par de cables de cobre trenzado, pero ahora pueden también incluir cable coaxial, la fibra óptica, la microonda digital y otros medios. Un número de variaciones en el número y uso de canales es posible.

21. En el sistema T-1, las señales de la voz se muestrean 8.000 veces por segundo y cada muestra se digitaliza en una palabra de 8 bits. • Con 24 canales que son convertidos a digital al mismo tiempo, un marco de 192 bits (24 canales cada uno con una palabra de 8 bits) se está transmitiendo así 8.000 veces por segundo. • Cada marco es separado del siguiente por un solo bit, haciendo un bloque 193 bits. • El marco de 192 bits se multiplicó por 8.000 y los 8.000 bits que enmarcan hacen crecer la tasa de datos del T-1 hasta 1,544 Mbps. • Los bits de señalización son los menos significativos para cada marco.

22. 3) SISTEMA TRONCAL E1: • El protocolo E1 se creo hace muchos años para interconectar troncales entre centrales telefónicas y después se le fue dando otras aplicaciones. • La trama E1 consta en 31 divisiones (time slots) PCM (pulse code modulation) de 64k cada una, lo cual hace un total de 30 líneas de teléfono normales mas 1 canal de señalización, en cuanto a conmutación. • Señalización es lo que usan las centrales para hablar entre ellas y decirse que es lo que pasa por el E1. • Si sumamos un E1 equivale a 2048kb o 2 megas en la vocabulario tecnológico convencional. • Hoy contratar una trama E1 significa contratar el servicio de 30 líneas telefónicas digitales para nuestras comunicaciones.