TECNICAS DE ACCESO AL MEDIO ACCESO E INTERCONEXION DE REDES

1. TECNICAS DE ACCESO AL MEDIO ACCESO E INTERCONEXION DE REDES ESPECIALIZACION EN SERVICIOS TELEMATICOS UNIVERSIDAD MANUELA BELTRAN-VIRTUAL ING. ARTHUR BURGOS

2. TECNICAS DE ACCESO AL MEDIO Cuando se hace una red de comunicación es necesario que se establezcan reglas que regulen la forma en que se van a conectar los sistemas para así evitar problemas y asegurarse de que todos tengan la misma oportunidad de para acceder. A este conjunto de reglas se le llama técnicas de acceso al medio o también conocido como protocolo de arbitraje. Las técnicas de acceso especificadas en el estándar IEEE 802.3[3] es un conjunto de normas de la subcapa de acceso al medio perteneciente al nivel de enlace del modelo de referencia OSI, que se ocupa principalmente de la transferencia de datos entre nodos.

3. TECNICAS DE ACCESO AL MEDIO Las técnicas de acceso al medio mas conocidas son: • División estática del canal • Técnicas de multiplexación • División dinámica del canal • Técnicas de contención • Protocolos libres de colisión

4. DIVISION ESTATICA DEL CANAL La técnica de multiplexación consiste en una serie de reglas o protocolos que permiten a n nodos o estaciones utilizar un medio de transmisión compartido. Las técnicas de multiplexación mas conocidas son: • Multiplexación por división de frecuencia (FDM). • Multiplexación por división de tiempo (TDM).

5. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE FRECUENCIA (FDM) Sistema de portadora analógica Es una técnica que consiste en dividir, mediante filtros, el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas subcanales).

6. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE FRECUENCIA (FDM) El conjunto de todas las señales de entrada se transmite por un radio enlace. Cada señal de entrada se modula con una frecuencia portadora distinta. La señal de entrada es analógica o digital, la señal de salida es analógica. Ejemplo: TV digital o por cable.

7. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE FRECUENCIA (FDM) Acceso por división en la longitud de onda Esta técnica usualmente se conoce como WDM y es utilizada para transmisión en fibra óptica. Un haz de luz a través de la fibra consta de varios colores, o longitudes de onda, cada uno de los cuales permite establecer un canal de datos. Un sistema en frecuencia modulada tiene el mismo comportamiento que el sistema de longitud de onda. Diversos transmisores generan diferentes longitudes de onda. Estos son enviados a un multiplexor, el cual combina las fuentes para su transmisión sobre una misma línea de fibra.

8. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE FRECUENCIA (FDM) Acceso por división en la longitud de onda

9. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE TIEMPO SINCRONA (TDM SINCRONA) Es una técnica que 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 información 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 comunicación, el segundo a la segunda, y así sucesivamente, hasta que el n-esimo más uno vuelva a corresponder a la primera.

10. MULTIPLEXACION POR DIVISION DE TIEMPO ESTADISTICO (ETDM) En la figura se muestra cómo se multiplexan las ranuras de 3 canales de entrada. En el primer pulso de reloj, el canal 2 no tiene información que enviar, por lo que el multiplexor rellena la ranura con una celda del primer canal. En TDM síncrona, cada entrada tiene una ranura reservada en la trama de salida. Esto puede ser ineficiente si algunas líneas de entrada no tienen datos que enviar. En TDM Estadística o asíncrona, las ranuras de tiempo se asignan dinámicamente. Solo cuando una línea de entrada tiene datos que enviar obtiene una ranura en la trama de salida.

11. DIVISION DINAMICA DEL CANAL Técnica de contención Esta técnica de acceso son descentralizadas, cada usuario puede transmitir sólo cuando desee y con algunas restricciones de acuerdo con la técnica implementada. Las mas conocidas son: • Contienda Simple • Aloha Simple • Aloha Ranurado • Contienda con Escucha. • Contienda con Escucha y Detección de Colisión.

12. CONTIENDA SIMPLE ALOHA SIMPLE Diseñado por Abramson en 1970 para interconectar el campus de la Universidad de Hawái. Su operación es la siguiente: El terminal que desea transmitir lo hace. Si dos o más transmiten a la vez se produce una colisión. En caso de colisión, el terminal retransmite la trama pasado un plazo de tiempo aleatorio. Para evitar una nueva colisión los plazos no son constantes sino aleatorios de media fija.

13. CONTIENDA SIMPLE ALOHA SIMPLE PERIODO VULNERABLE: Periodo de tiempo con respecto a una trama en el que, si otra estación transmite, se produce una colisión

14. CONTIENDA SIMPLE ALOHA RANURADO Diseñado por Roberts en 1972 para mejorar las prestaciones de Aloha simple. Las estaciones transmiten sin escucha. El tiempo se divide en cuantos, denominados ranuras Sólo puede transmitirse al comienzo de cada ranura La ranura se dimensiona a un tamaño Xp.

15. CONTIENDA CON ESCUCHA ACCESO MULTIPLE POR DETECCION DE PORTADORA-CSMA Funcionamiento Básico: Las estaciones tienen capacidad para conocer el estado del canal (libre u ocupado). Si “creen” que esta libre, transmiten. Si detectan actividad esperan. Mejoran las prestaciones frente a Aloha, pero son sensibles al retardo de propagación.

16. CONTIENDA CON ESCUCHA VARIANTES DE CSMA CSMA 1 persistente, transmite al detectar canal libre. Si hay colisión, espera aleatoria. CSMA no persistente, no escucha constantemente el canal. Espera aleatoria. CSMA p persistente, transmite con probabilidad p al detectar canal libre.

17. CONTIENDA CON ESCUCHA Y DETECCION DE PORTADORA CSMA/CD Cuando una Estación termina de transmitir su trama, cualquier otra estación que tenga que transmitir puede intentarlo. Si dos o más estaciones deciden transmitir en forma simultánea, habrá una colisión. Estas colisiones se pueden detectar si se compara la potencia o el ancho de pulso de la señal recibida con el de la señal transmitida. Recordemos que si una estación detecta una colisión espera un tiempo p para retransmitir. Cuando una estación detecta una colisión aborta la transmisión, espera un tiempo aleatorio e intenta de nuevo, pero si dos estaciones inician a transmitir en forma simultánea. Las estaciones A y B se darán cuenta de la colisión cuando la señal se propague de una estación a otra.

18. PROTOCOLOS LIBRE DE COLISION Los periodos de contención afectan el sistema cuando los cables son largos (el retardo de propagación es mayor) y las tramas son cortas, (como la fibra óptica). Debido a esto se han implementado otros protocolos como el Bit – Map. Su funcionamiento es el siguiente: La estación J anuncia que desea enviar una trama insertando un bit 1 en los slot J, después de elegir los N slot de competencia, las estaciones que se anunciaron envían sus tramas en orden numérico.

19. GRACIAS POR SU ATENCION