Técnica de Detección y Correción de Errores

Errores

Siempre que una señal electromagnética fluye desde un punto a otro, esta sujeta a interferencias impredecibles debidas al calor, el magnetismo y diversas formas de electricidad.

Ésta interferencia puede cambiar la forma o la temporización de la señal. Si la seña transporta datos binarios codificados, tales cambios pueden alterar el significado de los datos.

Cuando exista un error de bit, se cambia un 0 por un 1 o un 1 por un 0. En un error de ráfaga se cambia múltiples bits.

Tipos de Errores

• Error de bit
• Solamente cambia 1 bit de datos
• Probable en transmisión de datos en paralelo
• Error de ráfaga
• Probable en transmisión de datos en serie
• Más de un bit ha cambiado en su trasmisión
• No tienen que ser necesariamente consecutivos
• La longitud de ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit correcto
• Algunos bits intermedios pueden no ser corruptos
• La duración del ruido es normalmente mayor que la duración de 1 bit
• El # de bit afectados depende de la tasa de datos y la duración del ruido

Detección

Se puede realizar si exista una copia de lo que se quiere trasmitir para compararla con lo que se está trasmitiendo. Pero para tener esta copia es necesario enviar dos veces el mismo dato lo anterior sería lento, costoso y de un valor cuestionable.

• El mecanismo de detección de errores más frecuente denominada a menudo verificación de paridad

Tipos de Detección

• VRC
• LRC
• CRC
• Suma de Comprobación

Técnicas de Verificación de Errores

• VRC
• No detecta errores cuando el número de total de bit cambiado sea par
• Redundancia Longitudinal (LRC)
• Los bits se organizan en forma de tabla, ejemplo, un bloque de 32 bits se organizan en una tabla de 1 filas y 8 columnas
• CRC (Código Redundancia Cíclica)
• Se puede implementar en hardware con mucha facilidad y son muy potentes
• También son denominados códigos cíclicos o polinómicos
• Doble Paridad
• Crear dos niveles de paridad para la información procesada, de tal forma que cada ningún bit de paridad actúe dos veces sobre el mismo bit de información original

Código de Hamming

Es un código detector y corrector de errores que lleva el nombre de su inventor, Richard Hamming.

Los mensajes formados a partir del código de Hamming permiten detectar errores de hasta dos bits dentro de cada una de las palabras, y corregir cualquier error simple encontrado también dentro de la misma.

Control de Enlace Lógico

Características específicas

§ Debe soportar acceso múltiple, debido a la naturaleza del medio compartido del enlace.

ú Envío a uno o varios de posibles destinos.

ú Recepción desde uno de los posibles orígenes.

§ La capa MAC le descarga de algunos detalles de acceso al medio.

§ Debe soportar algunas funciones del nivel de red

Servicios

§Sin conexión

ú Sin conexión lógica, ni control de flujo ni de errores. Se deja a las capas superiores.

§ Orientado a conexión

ú Existe una conexión lógica entre los usuarios del servicio, con control de flujo y de errores.

§ Multiplexación

ú Se debe permitir compartir la única conexión con la lan, entre múltiples puntos de acceso.

§ Multicast y Broadcast

ú Aprovecha el medio de transmisión compartido para realizar envíos a múltiples destinos.

Control de Acceso al Medio MAC

Está encargado de controlar el acceso al medio de transmisión compartido para conseguir un uso ordenado y eficiente de la capacidad disponible.

§Características

§ Control distribuido (DONDE)

ú La decisión de qué dispositivo obtiene el acceso al medio se realiza entre todos los dispositivos conectados.

§ Acceso asíncrono (COMO)

ú La capacidad del medio se otorga de forma asíncrona en respuesta a una petición de acceso concreta.

Formato del Trama MAC

§MAC

ú Control MAC

ú Dirección MAC destino

ú Dirección MAC origen

ú Datos de la capa LLC

ú CRC: Campo de comprobación de redundancia cíclica.

§LLC

ú Dirección SAP destino

ú Dirección SAP origen

ú Control LLC

ú Datos del nivel de red

Continuación Medios de trasmisión

Infrarrojos

Las transmisiones de láser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso es el aire libre. 

Microondas

Un radioenlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS) usando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz.

Satélites

• Ésta comunicación se debe a Arthur C. Clarke quien basó en el trabajo matemático y las ecuaciones de Newton y de Kepler y lo unió con aplicaciones y tecnología existente en los 40's
• Funciones de satélites:
• Sirve como repetidor de comunicaciones
• Giraría a 36000 km de altura sobre el ecuador (órbita Geoestacionaria)
• Tres satélites cubrirían la tierra separados 120 °
• Se obtendrá energía eléctrica a través de la energía solar
• A diferencia de la estación terrena transmisora, envía a cualquiera de las estaciones terrenas receptoras en su área de cobertura o huella.

Footprint

Desventajas

• 1/4 de segundo de tiempo de propagación (retardo)
• Sensitividad  a efectos atmosféricos
• Sensibles a eclipses
• Falla del satélite
• Requieren transmitir a mucha potencia
• Posibilidad de interrupción por cuestiones de estrategia militar

Tipos de Satélites

• Órbita baja (Low Earth Orbit LEO) 
• Comunicaciones a baja velocidad
• No manipulan voz
• Señales de datos o datos a altas velocidades
• Son menos sensibles a factores atmosféricas
• Frecuencias entre 1.545 GHz y los 1.645 GHz (Banda)

Redes Inalámbricas

Estándar EIA/TIA 568 Y 569

Fibras ópticas

 Fibra óptica

• Para conectar edificios diferentes
• Cubrir distancias de mas de 100m
• Atraviesan atmósferas corrosivas
• Cuando se requiere máxima seguridad frente a intrusos
• Cuando prevé utilizar velocidades altas o muy altas (Consideras monomodo)

Elementos relevantes al crear una red

• Fiabilidad
• Conectividad
• De fácil uso, modificación e implementación

Objetivos de diseño de redes

• Funcionabilidad
• Favorecer el nivel de aplicación
• Escalabilidad
• Adaptabilidad
• Manejabilidad
• Disponibilidad

Componentes críticos en el diseño

• Emplazamiento de servidores
• Localización de los servidores
• Detección de colisiones
• Segmentación (Física: Separado físicamente por un dispositivo y Lógico: Por medio de direcciones IP y sus máscaras).

Normativas

El cableado estructurado se describe en varias normativas como TIA/EIA 568-A  (impedancias, colores, cableado horizontal) y TIA/EIA 569-A (distribución de cableado, backbones, armario de cableado, terminales, canalizaciones).

Términos

§MDF (o MCC): main distribution facilities (servicio): Armario de distribución principal o punto de control central de la red.

§IDF ( o HCC / ICC ): intermediate distribution facilities

§MCC: main cross connect: Conecta cableado backbone de LAN con Internet.

§HCC: horizontal cross connect. Conecta cableado horizontal con patch panel.

§ICC: intermediate cross connect.

§POP: point of presence. Conecta a los servicios de telecomunicación.

§Cableado vertical

§Cableado horizontal

Cableado horizontal reconocido: 

•UTP de 4 pares de 100 ohmios 

•Fibra óptica de 2 fibras (dúplex) 62,5/125 µm o multimodo (nota: se permitirá el uso de fibra 50/125 µm multimodo en ANSI/TIA/EIA-568-B)

Nota: ISO/IEC 11801 recomienda UTP de 120 ohmios Ω y fibra óptica multimodo 50/125 µm.

Ca

C    Cableado backbone (TIA/EIA -568-A)

ú100 Ω UTP (cuatro pares)

ú150 Ω STP-A (dos pares)

úFibra óptica multimodo 62,5/125 µm

úfibra óptica monomodo

TRANSMISION AL AIRE

INFRARROJO

MICROOnDas

Cable de fibra Óptica

En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar.

Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros.

Consideraciones para usar fibra óptica 

Necesita transmitir datos a grandes velocidades y grandes distancias

Tener un buen presupuesto

Conocimiento necesario para instalación y reparación 

Modo simple (Monomodo)

Esta fibra tiene muy poca atenuación y por lo tanto se usan muy pocos repetidores para distancias largas. Por esta razón es muy usada para troncales con un ancho de banda aproximadamente de 100 GHz por kilometro (100 GHz-km). 

Multimodo

Reflexión directa
Refracción
Dispersión

Dispersión de la señal resultante de los distintos modos,  debido a los diferentes desplazamiento de una señal a través de la fibra.

Características de los LED´s y Laser´s

Cables UTP

Un cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP).

Se rigen por dos normas TIA/EIA 568-A TIA/EIA 568-B

*5a=5e

Estándar ANSI/TIA/EIA-569 de Rutas y Espacios de telecomunicaciones para Edificios Comerciales
El Grupo de Trabajo de la Asociación de Industrias de Telecomunicaciones (TIA) TR41.8.3 encargado de Trayectorias & Espacios de Telecomunicaciones publicó la Norma ANSI/TIA/EIA-569-A ('569-A) en 1998.
Este estándar reconoce tres conceptos fundamentales relacionados con telecomunicaciones y edificios:

• Los edificios son dinámicos. Durante la existencia de un edificio, las remodelaciones son más la regla que la excepción. Este estándar reconoce, de manera positiva, que el cambio ocurre.
• Los sistemas de telecomunicaciones y de medios son dinámicos. Durante la existencia de un edificio, los equipos de telecomunicaciones cambian dramáticamente. Este estándar reconoce este hecho siendo tan independiente como sea posible de proveedores de equipo.
• Telecomunicaciones es más que datos y voz. Telecomunicaciones también incorpora otros sistemas tales como control ambiental, seguridad, audio, televisión, alarmas y sonido. De hecho, telecomunicaciones incorpora todos los sistemas de bajo voltaje que transportan información en los edificios.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos10/redes/redes.shtml#ixzz3Ei4SjaeC

Un cable STP no sirve para ser usado entre servidores

Coaxial 

Lento para transmitir 

Largas distancias 

Pulse Code Modulation PCM

PCM

§Modulación por codificación de pulsos o Pulse-code modulación.

§Es la representación digital de una señal analógica.

Pasos de PCM

• Muestreo 
• Se le conoce como el numero de muestras obtenido en cierto tiempo.
• Reducción de una señal continua a discreta
• Pueden aplicarse a señales que varían en el tiempo, pero también en el espacio u otra dimensión
• Teorema de Nyquist
• Cuantización (Calidad)
• Es el proceso de aproximar un rango continuo de valores, a un conjunto pequeño de símbolos discretos o de valores enteros.
• Convierte una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores discretos preestablecidos según el código utilizado
• Codificación

Formateador
Formato digital a la información convertir analógica en digital

Codificación de fuente:
Eliminar la redundancia, ecos, por el formateo

Cifrado:
Protección de la información mediante un pequeño código de seguridad

Codificación de canal
Protección de errores de transmisión mediante CRCs (cifrado) md5

Modulador
 se encarga de dar forma a las distintas señales que representan a los símbolos que van apareciendo a su entrada

Ensanchador de espectro

1. Las señales en espectro ensanchado son altamente resistentes al ruido y a la interferencia.
2. Las señales en espectro ensanchado son difíciles de interceptar. Una transmisión de este tipo suena como un ruido de corta duración, o como un incremento en el ruido en cualquier receptor, excepto para el que esté usando la secuencia que fue usada por el transmisor.
3. Transmisiones en espectro ensanchado pueden compartir una banda de frecuencia con muchos tipos de transmisiones convencionales con mínima interferencia.

Radio por DS-SS
DH-SS



Señal portadora:
Dueña de la frecuencia(señal de adaptación al medio)

Señal moduladora:
Señal que lleva la información
 

Estandar IEEE 802

El estándar IEEE 802 Es el que rige las normas de uso en la red, algunas de las normas ya no se utilizan pero se mencionarán todas las que existen a continuación.

Estándar	Descripción	Uso
802.1 Definición Internacional de Redes	Define la relación entre los estándares 802 del IEEE y el Modelo de Referencia para Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) de la ISO (Organización Internacional de Estándares). Por ejemplo, este Comité definió direcciones para estaciones LAN de 48 bits para todos los estándares 802, de modo que cada adaptador puede tener una dirección única. Los vendedores de tarjetas de interface de red están registrados y los tres primeros bytes de la dirección son asignados por el IEEE. Cada vendedor es entonces responsable de crear una dirección única para cada uno de sus productos.
802.2 Control de Enlaces Lógicos.	Define el protocolo de control de enlaces lógicos (LLC) del IEEE, el cual asegura que los datos sean transmitidos de forma confiable por medio del enlace de comunicación. La capa de Datos-Enlace en el protocolo OSI esta subdividida en las subcapas de Control de Acceso a Medios (MAC) y de Control de Enlaces Lógicos (LLC).	Activo
802.3 Redes CSMA/CD.	El estándar 802.3 del IEEE (ISO 8802-3), que define cómo opera el método de Acceso Múltiple con Detección de Colisiones (CSMA/CD) sobre varios medios. El estándar define la conexión de redes sobre cable coaxial, cable de par trenzado, y medios de fibra óptica. La tasa de transmisión original es de 10 Mbits/seg, pero nuevas implementaciones transmiten arriba de los 100 Mbits/seg  calidad de datos en cables de par trenzado.
802.4 Redes Token Bus.	El estándar token bus define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en la industria de manufactura. Se deriva del Protocolo de Automatización de Manufactura (MAP). La red implementa el método token-passing para una transmisión bus. Un token es pasado de una estación a la siguiente en la red y la estación puede transmitir manteniendo el token. Los tokens  son pasados en orden lógico basado en la dirección del nodo, pero este orden puede no relacionar la posición física del nodo como se hace en una red token ring. El estándar no es ampliamente implementado en ambientes LAN.	Disuelto
802.5 Redes Token Ring.	Define los protocolos de acceso, cableado e interface para la LAN token ring. IBM hizo popular este estándar. Usa un método de acceso de paso de tokens y es físicamente conectada en topología estrella, pero lógicamente forma un anillo. Los nodos son conectados a una unidad de acceso central (concentrador) que repite las señales de una estación a la siguiente. Las unidades de acceso son conectadas para expandir la red, que amplía el anillo lógico. La Interface de Datos en Fibra Distribuida (FDDI) fue basada en el protocolo token ring 802.5, pero fue desarrollado por el Comité de Acreditación de Estándares (ASC) X3T9. Es compatible con la capa 802.2 de Control de Enlaces Lógicos y por consiguiente otros estándares de red 802.	Inactivo
802.6 Redes de Área Metropolitana (MAN).	Define un protocolo de alta velocidad donde las estaciones enlazadas comparten un bus dual de fibra óptica usando un método de acceso llamado Bus Dual de Cola Distribuida (DQDB). El bus dual provee tolerancia de fallos para mantener las conexiones si el bus se rompe. El estándar MAN está diseñado para proveer servicios de datos, voz y vídeo en un área metropolitana de aproximadamente 50 kilómetros a tasas de 1.5, 45, y 155 Mbits/seg.	Disuelto
802.7 Grupo Asesor Técnico de Anchos de Banda.	Este comité provee consejos técnicos a otros subcomités en técnicas sobre anchos de banda de redes.	Disuelto
802.8 Grupo Asesor Técnico de Fibra Óptica.	Provee consejo a otros subcomités en redes por fibra óptica como una alternativa a las redes basadas en cable de cobre. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo.	Disuelto
802.9 Redes Integradas de Datos y Voz.	El grupo de trabajo del IEEE 802.9 trabaja en la integración de tráfico de voz, datos y vídeo para las LAN 802 y Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN’s). Los nodos definidos en la especificación incluyen teléfonos, computadoras y codificadores/decodificadores de vídeo. La especificación ha sido llamada Datos y Voz Integrados (IVD). El servicio provee un flujo multiplexado que puede llevar canales de información de datos y voz conectando dos estaciones sobre un cable de cobre en par trenzado. Varios tipos de diferentes de canales son definidos, incluyendo full duplex de 64 Kbits/seg sin switcheo, circuito switcheado, o canales de paquete switcheado.	Disuelto
802.10 Grupo Asesor Técnico de Seguridad en Redes.	Este grupo está trabajando en la definición de un modelo de seguridad estándar que opera sobre una variedad de redes e incorpora métodos de autenticación y encriptamiento. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo en este momento.	Disuelto
802.11 Redes Inalámbricas.	Este comité está definiendo estándares para redes inalámbricas. Está trabajando en la estandarización de medios como el radio de espectro de expansión, radio de banda angosta, infrarrojo, y transmisión sobre líneas de energía. Dos enfoques para redes inalámbricas se han planeado. En el enfoque distribuido, cada estación de trabajo controla su acceso a la red. En el enfoque de punto de coordinación, un hub central enlazado a una red alámbrica controla la transmisión de estaciones de trabajo inalámbricas.
802.12 Prioridad de Demanda (100VG-ANYLAN).	Este comité está definiendo el estándar Ethernet de 100 Mbits/seg. Con el método de acceso por Prioridad de Demanda propuesto por Hewlett Packard y otros vendedores. El cable especificado es un par trenzado de 4 alambres de cobre y el método de acceso por Prioridad de Demanda usa un hub central para controlar el acceso al cable. Hay prioridades disponibles para soportar envío en tiempo real de información multimedia.	Disuelto
802.13	Disuelto por superstición. Nadie lo quiere L	Sin uso
802.14	Está basado en modo de transferencia asincrónica (ATM) su uso estaba basado en Modems de cable pero Microsoft office desarrollo un sistema mejor operadoras multi-sistema (IP) por lo que dejo de usarse.	Disuelto
802.14	Define a la tecnología de transmisión por Bluetooth, llamado Red de área personal inalámbrica (WPAN) utilizado en cortas distancias y regularmente usada en dispositivos moviles
802.16	Redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha (WIMAX) se desarrolla estándares y prácticas recomendadas para apoyar el desarrollo y el despliegue de la banda ancha inalámbricas en las redes WAN
802.17	Anillo de paquete elástico Resilient Packet Ring (RPR) Son redes de área amplia, anillos de fibra óptica son ampliamente desplegados. Estos anillos están utilizando actualmente los protocolos que permiten la optimización de entrega de datos y proporcinan resistencias en redes SONET/SDH  (50 ms protección)
802.18	En desarrollado por el "RR-TAG" (Radio Regulatory Technical Advisory Group, del inglés grupo asesor técnico de regulación de radio). El RR-TAG mantiene a seis protocolos (.11, .15, .16, .20, .21, .22)	En desarrollo
802.19	Wireless Coexistence Working Group (WG) Desarrolla normas para la convivencia entre los estándares inalámbricos de dispositivos sin licencia. revisiones convivencia aseguramiento (CA) los documentos elaborados por los grupos de trabajo que desarrollan nuevos estándares inalámbricos para dispositivos sin licencia.
802.20	Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) Es el desarrollo de la especificación para una interfaz de aire de paquetes basado eficiente que está optimizada para el transporte de servicios basados ​​en IP. El objetivo es permitir el despliegue mundial de múltiples proveedores de banda ancha móvil de las redes asequibles y ubicuas y siempre activas e interoperables de acceso inalámbricos que cumplen con las necesidades de los mercados de usuarios finales comerciales y residenciales. Actualmente se dejó de desarrollar	Dejó de desarrollarse
802.21	Media Independent Handoff Se están desarrollando normas para permitir el traspaso y la interoperabilidad entre los distintos tipos de redes heterogéneas que incluyen tanto 802 y no 802 redes.
802.22	Wireless Regional Area Network Habilitación de banda ancha de acceso inalámbrico Utilizando Cognitiva Tecnología de Radio y compartición del espectro en Espacios blancos
802.23	Emergency Services Working Group Esta norma define un marco independiente de medios dentro de IEEE 802 para proporcionar un acceso consistente y con información que facilite el cumplimiento de los requisitos aplicables de las autoridades civiles de los sistemas de comunicaciones que incluye redes IEEE 802. Esta norma especifica una entidad de capa 2 y comportamientos asociados con una estructura uniforme de información de gestión para la transferencia de datos requeridos por una petición de los servicios de emergencia.
802.24	Smart Grid TAG Scope Actúa como enlace y punto de contacto con los organismos reguladores, organizaciones de la industria, otras organizaciones de normalización, organismos gubernamentales, las sociedades del IEEE, etc, para cuestiones relativas a la utilización de 802 estándares en las aplicaciones Smart Grid.

Información obtenida de: http://www.ieee802.org/

Información obtenida de: http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE_802#cite_note-1