Transcript Protocolos de Capa Física - Sistemas de Comunicaciones

Universidad Nacional Experimental Politécnica
“Antonio José de Sucre”
Departamento de Ingeniería Electrónica.
Transmisión de Datos.
Morales Romels CI 18659489
Rojas Cesar
CI 20035211
Truyol José
CI 19803206
Es un dispositivo que sirve para
enviar una señal llamada
moduladora mediante otra señal
llamada portadora.
Un ordenador trabaja digitalmente y las
líneas telefónicas suelen funcionar de
forma analógica, luego la señal ha de
convertirse a analógica y el receptor ha
de reconvertirla a digital. Las técnicas de
modulación pueden ser:
ASK, FSK, PSK
Externos
Se colocan en la mesa de trabajo junto con nuestro equipo,
tienen forma de caja y se conectan, por un lado a la línea
telefónica y por otro lado al computador. La ventaja de
ellos radica en que son portátiles y que el estado del
módem se conoce a simple vista (marcando, sin/con línea,
transmitiendo, etc.) debido a una luces que la mayoría
presenta en su parte frontal.
Internos
En este tipo de configuración normalmente encontramos modelos de gama
baja y prestaciones recortadas, se encuentran ubicados dentro de la pc.
Ventajas:
- No necesitan una fuente de alimentación
- No ocupan puertos serie en nuestra máquina.
Inconvenientes:
- Ocupan una ranura de expansión
- Utilizan recursos que muchas veces son preciosos si el número de
dispositivos que tenemos instalado es muy elevado
- No tienen "lucecitas" que nos informen del estado de la conexión y del
propio modem.
- Tampoco se pueden "reiniciar" cuando tenemos algún problema con él,
aunque esto último suele ser hoy día bastante raro...
.
Inalambricos
Estos dispositivos son los módems PCS los
cuales son desarrollados para que
funcionen en un ambiente de redes
móviles. Este tipo de modem son los que
están teniendo mayor auge.
PC Card
Es el adecuado para los ordenadores
portátiles, pues tiene las mismas
prestaciones que el resto de tipos
analizados, pero con el tamaño de una
tarjeta de crédito.
Lo único que se consigue es el ahorro de
espacio con el ordenador portátil.
•Modulador:
Una vez dentro del módem la señal digital es modulada para obtener una
Señal analógica.
•Filtros
igualadores:
La señal se filtra para eliminar posibles frecuencias no deseadas producidas
en el paso de modulación.
•Amplificador:
Tras el proceso de modulación la señal pierde amplitud y es necesario
Amplificarla para poder enviarla a través de la línea de abonado hasta el
equipo de la central.
•Filtros
de recepción:
La señal analógica modulada se filtra para eliminar las frecuencias
indeseables.
• Detector
de portadora y el modulador:
se encargan de eliminar la portadora, cortocircuitándola y
enviándola a masa, para quedarse solo con la información digital. Y así
poder transmitirla de nuevo por el cable UTP hacia el ETD.
MODEM UIT-T
MODEM estandarizados por la UIT (Unión Internacional de Comunicaciones)
MODEM sincrono
* El flujo de datos se transmite como una cadena continua de unos y ceros y el receptor
separa esta cadena en bytes o caracteres.
* En la transmisión síncrona, se envía un bit detrás de otro, sin bits de inicio/parada o
intervalos. Es responsabilidad del receptor agrupar los bits.
* La temporización se vuelve muy importante, ya que la exactitud de la información recibida
depende completamente de la habilidad del dispositivo receptor de llevar exactamente la
cuenta de los bits a medida que llegan.
* la transmisión síncrona es más útil para aplicaciones de alta velocidad como la transmisión
de datos de una computadora a otra.
MODEM asincrono
* La información se recibe y se traduce usando patrones acordados. El dispositivo de
recepción puede recuperar la información sin tener en cuenta el ritmo al que llega.
* Al receptor se le notifica la llegada de un nuevo grupo con un bit extra al principio de cada
byte (bit de inicio). Para permitir al receptor conocer que el byte ha terminado, se añaden
varios bits adicionales al final de cada byte. (bits de parada).
Hace falta tener alguna sincronización, pero solamente durante el tiempo en que se recibe un
byte.
* La adición de bits de inicio y de parada y de los intervalos de inserción dentro del flujo de
bits hace que la transmisión asíncrona sea más lenta.
Los módems de cable, junto a los de la
tecnología DSL, son los dos tipos principales
de acceso al Internet de banda ancha.
El bit rate del servicio de cable modem varía
entre los 2 megabits por segundo (Mbit/s)
hasta los 100 Mbit/s o más.
Desventajas:
1) capacidad de canal fija es compartida por
un grupo de usuarios.
2) Tarifas más altas por el servicio de Internet
solamente
Ventajas:
1) El rendimiento de la conexión no depende
de la distancia de la central.
2) Una muy baja latencia o Ping respecto a
ADSL. Rondando de 5 a 12 ms frente a los
+30ms de los ADSL.
Los modem inteligentes son modems en banda base con capacidad
de gestión Incluyen un canal de gestión que permite a los usuarios
en un lugar central configurar en forma remota la unidad en el
establecimiento del cliente, activar los diagnósticos y recibir alertas
del estado del sistema en tiempo real:
Estados de un MODEM inteligente
Estados comando
Estados On-line
Estado Comando Off- line:
El MODEM interpreta comandos y emite respuestas (por TxD y RxD) sin
tener establecida conexión alguna.
Estado comando On-Line:
El MODEM interpreta comandos y emite respuestas (por TxD y RxD) sin
abandonar una conexión establecida.
Estado On-Line:
transportan datos.
Hay una conexión establecida y TxD y RxD
Interfaz es la conexión entre dos ordenadores o
máquinas de cualquier tipo, creando una
comunicación entre ellos.
Esta interface se utiliza para
la
conexiones
de
los
dispositivos
DTE
a
los
módem, que a su vez están
conectados a líneas de calidad
telefónica
en
sistemas
analógicos
públicos
de
telecomunicación.
Mecánicas : ISO 2110
Eléctricas:V .28
Funcionales:V .24
De Procedimiento:V.24
Características mecánicas de la interface
V.24/EIA-232-F
Se usa un conector de 25 contactos distribuidos de
una manera especifica, según se define en la norma
ISO 2110
Características eléctricas de la interface
V.24/EIA-232-F
Teniendo una referencia de
tierra común, la tensión mas
negativa que -3 voltios se
interpreta como un 1 binario,
mientras que una tensión
mayor de 3 voltios se interpreta
como un 0 binario.
Para las señales de control se
aplican los mismo niveles de
tensión, Para menor de -3 V
significa OFF para una tensión
mayor de 3 V significa ON.
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
E
J
E
M
P
L
O
D
E
L
L
A
M
A
D
A
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Características funcionales de la interface
V.24/EIA-232-F
Ejemplo de MODEM Nulo
De nuevo!
Una alternativa para
utilizar menos circuitos
incorporando
mas
lógica de control entre
las interface del DTE y
DCE. De manera que se
ah adoptado de forma
radical
la
especificación de la Red
Digital de Servicios
Integrados (RDSI), en la
que
se
define
un
conector
con
8
contactos.
Características mecánicas de la interface
física de RDSI
La
conexión
física
definida en ISO 8877,
especifica
que
los
clables de NT y
TE
tengan las conectores
correspondientes, cada
uno de ellos con 8
contactos.
Para
conectar
los
terminales
de
los
circuitos entre el NT y
el TE se usan pares
trenzados
Características eléctricas de la interface
física de RDSI
Las señales se transmiten
mediante una corriente
que va a través de uno de
los conductores y retorna
por el otro.
Los unos binarios se
representan
por
la
ausencia de tensión y el
cero
binario
se
representa por un puso
negativo o positivo de 750
mV.
Normalización
La normalización es el proceso de elaborar, aplicar
y mejorar las normas que se aplican a distintas
actividades científicas, industriales o económicas con
el fin de ordenarlas y mejorarlas.
Normalización
Se busca una aproximación
ordenada a una actividad
específica para el beneficio y
con la cooperación de todos los
involucrados.
?
Siempre como una
RECOMENDACIÓN!
Unión Internacional de Telecomunicación
 La UIT fue fundada en París el 17 de mayo
de 1865 con el nombre de Unión
Telegráfica Internacional. En 1934 adoptó
su nombre actual, y en 1947 se convirtió
en organismo especializado de las
Naciones Unidas. Su primer ámbito de
especialización fue el telégrafo, pero hoy la
UIT abarca todo el sector de las TIC, desde
la radiodifusión digital a Internet, y de las
tecnologías móviles a la TV 3D.
Unión Internacional de Telecomunicación
Encargado de regular las telecomunicaciones a nivel
internacional entre las distintas administraciones y
empresas operadoras, está compuesta por tres sectores:
UIT-T
Telecomunicaciones: Estudia los aspectos
técnicos, de explotación y tarifarios y
publica normativa sobre los mismos, con
vista a la normalización de las
telecomunicaciones a nivel mundial.
Unión Internacional de Telecomunicación
UIT-R
Radiocomunicaciones: Su función es
regular la mayor parte del espectro
radioeléctrico.
UIT-D
Sector de Desarrollo: contribuye a difundir
un acceso equitativo, sostenible y
asequible a las telecomunicaciones y, de
este modo, fomentar un mayor desarrollo
económico y social.
Alianza de Industrias Electrónicas
Organización comercial, fundada
en 1924 como la Radio
Manufacturing Association
(Asociación de Fabricantes de
Radio), compuesta como alianza de
las asociaciones comerciales para
los fabricantes de la electrónica
en Estados Unidos. Estas
asociaciones, a su vez rigen los
sectores de la actividad de las
normas de la EIA.
Alianza de Industrias Electrónicas
Asociaciones
Antes CEA - Asociación de la electrónica de
consumidor (En el día 1 de enero de 2005 CEA se retiró de
su afiliación del sector con EIA)
ECA – Asociación de Componentes Electrónicos.
Fabricación y distribución.
GEIA - Asociación de la tecnología de la electrónica y de
información del gobierno.
Alianza de Industrias Electrónicas
Asociaciones
 JEDEC - Consejo de Ingeniería del Tubo de
Unión de Electrones. Creación de estándares en
la industria Microelectrónica.
 TIA - La asociación de la industria de las
telecomunicaciones
Instituto de Ingenieros Eléctricos
y de Electrónica.
Fundado en 1963, bajo la fusión de
AIEE (Instituto Americano de
Ingenieros Eléctricos) e IRE (Instituto
de Radio Ingenieros), es la mayor
asociación internacional sin fines de
lucro formada por profesionales de las
nuevas tecnologías, como ingenieros
electricistas, ingenieros en
electrónica, científicos de la
computación, ingenieros en
informática, ingenieros en biomédica,
ingenieros en telecomunicación e
Ingenieros en Mecatrónica dedicada a
la estandarización.
Instituto de Ingenieros Eléctricos
y de Electrónica.
Según el mismo IEEE, su trabajo es
promover la creatividad, el desarrollo
y la integración, compartir y aplicar
los avances en las tecnologías de la
información, electrónica y ciencias en
general para beneficio de la
humanidad y de los mismos
profesionales.
Principalmente responsable por las
especificaciones de redes de área
local como 802.3 Ethernet, 802.5
TokenRing, ATM y las normas de
GigabitEthernet
Protocolos de Capa Física
Proporcionando únicamente los
medios para transmitir bit a bit
sobre un enlace de datos físico.
Las características de los
conectores eléctricos, sobre qué
frecuencias retransmitir, que
esquema de modulación usar y
parámetros de bajo nivel similares
son especificados aquí.
Protocolos de Capa Física
• Asociación de Datos por Infrarrojo
(IrDA)
• Bus de Serie Universal (USB)
• Estándar Recomendado 232 (RS-232)
• Bluetooth
• Wi-Fi
Protocolos de Capa Física
IrDA
IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros.
Permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a
velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps
basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro
infrarrojo.
Protocolos de Capa Física
IrDA
Características:
•
•
•
•
•
Cono de ángulo estrecho de 30º .
Opera en una distancia de 0 a 1 metro.
Conexión universal sin cables.
Comunicación punto a punto.
Soporta un amplio conjunto de
plataformas de hardware y software.
Protocolos de Capa Física
USB
Puerto que sirve para conectar periféricos a un
ordenador. Fue creado en 1996 por siete empresas (que
actualmente forman el consejo
directivo): IBM, Intel, Northern Telecom, COMPAQ,
Microsoft, Digital Equipment Corporation y NEC.
El USB puede conectar varios tipos de dispositivos:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Mouse.
Teclados.
Escáneres.
Cámaras digitales.
Celulares.
Reproductores multimedia.
7. Impresoras.
8. Discos Duros Externos.
9. Tarjetas de sonido.
10.Sistemas
de adquisición de datos.
Componentes de red
11.
Protocolos de Capa Física
USB
Pin
Nombre
Color
Descripción
1
VCC
Rojo
+5 V
2
D-
Blanco
Data -
3
D+
Verde
Data +
4
ID
Ninguno
Permite la distinción deMicro-A y Micro-B
Tipo A: conectado a masa
Tipo B: no conectado
5
GND
Negro
Masa y retorno o negativo
Protocolos de Capa Física
USB
Uso común:
Mouse, Teclados y Cámaras Web
Mejorar la velocidad de
Transmisión de Datos
Protocolos de Capa Física
RS-232
Interfaz que designa una norma para el
intercambio de una serie de datos
binarios entre
un DTE (Equipo terminal de datos) y
un DCE (Equipo de Comunicación de
datos) a velocidad no mayor de 20 Kbps.
El RS-232 consiste en un conector tipo DB25 (de 25 pines), aunque es normal
encontrar la versión de 9 pines (DE-9),
más barato e incluso más extendido para
cierto tipo de periféricos (como el ratón
serie del PC).
Protocolos de Capa Física
Bluetooth
Bluetooth es una especificación industrial para Redes
Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la
transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos
mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los
2,4 GHz.
Versión
Versión 1.2
Ancho de banda
1 Mbit/s
Versión 2.0 + EDR 3 Mbit/s
Versión 3.0 + HS
24 Mbit/s
Versión 4.0
24 Mbit/s
Protocolos de Capa Física
Bluetooth
• Transferencia de fichas de contactos, citas y
recordatorios entre dispositivos.
• Reemplazo de la tradicional comunicación por cable
entre equipos GPS y equipamiento médico.
• Controles remotos.
• Publicidad.
• Las consolas Sony PlayStation 3 y Nintendo Wii .
Protocolos de Capa Física
Wi-Fi
Conexión de dispositivos electrónicos de
forma inalámbrica usando el estándar IEEE 802.11
diseñada para sustituir el equivalente a las capas
físicas y MAC de la norma 802.3 (Ethernet), siendo
compatible con las redes locales LAN.
Estándar
Ancho de banda
IEEE 802.11 b
11 Mbit/s
IEEE 802.11 g
54 Mbit/s
IEEE 802.11 n
300 Mbit/s
Construcción de cables usando
DE9, DB25, USB y RJ50 (TP10C)
Señal
DE-9
(TIA-574)
RJ-50
Common
Ground
G
7
5
6
Transmitted
Data
TD
2
3
8
Received Data
RD
3
2
9
Data Terminal
Ready
DTR
20
4
7
DSR
6
6
5
RTS
4
7
4
Clear To Send
CTS
5
8
3
Carrier
Detect
DCD
8
1
10
Ring Indicator
RI
22
9
2
Data Set
Ready
Request To
Send
RS-232
DB-25
Construcción de cables usando
DE9, DB25, USB y RJ50 (TP10C)
DB25
DATOS
D0..D7
S
2-9 8 terminales de datos. Desde D0 a D7.
ESTADO
BUSY
E
11
Un nivel alto indica que la impresora está ocupada y no
puede recibir datos nuevos. También se pone a 1 en
situaciones de error.
ACK#
E
10
Un nivel bajo indica que la impresora ha recibido un dato y
está disponible para recibir uno nuevo.
PE
E
12
Un nivel alto indica que la impresora no tiene papel.
SLCT IN
E
13
Un nivel alto indica que la impresora está on-line.
ERROR#
E
15
Un nivel bajo indica que se ha producido un error en la
impresora. No hay papel, mal funcionamiento, etc.
-
--
Flag que habilita o inhibe la generación de la interrupción
IRQ7 cuando se activa la señal ACK#.
SELECT# S
17
INIT#
S
16
Activa a nivel bajo. Indica a la impresora que se ha
seleccionado la impresora.
A nivel bajo, envía un RESET a la impresora.
AUTOFD# S
14
A nivel bajo, la impresora se encarga de hacer un salto de
línea al recibir el carácter "retorno de carro".
STROBE# S
1
Validación de datos. Cuando la impresora detecta un nivel
bajo, acepta el dato.
CONTROL IRQEN
Construcción de cables usando
DE9, DB25, USB y RJ50 (TP10C)
USB
PIN
PIN RJ-50
Color
rojo
USB
Señal
DE9
PIN
Color
1
1
2
ninguna conexión
?
3
ninguna conexión
ninguna conexión
4
protector
5
6
ninguna conexión
ninguna conexión
7
4
8
ninguna conexión
9
2
blanco
Datos
USB -
ninguna conexión
10
3
verde
Datos
USB +
ninguna conexión
marrón
negro
RS-232
Señal
Vcc (+5 V) ninguna conexión
GND
chasis
protector
?
?
Tx
GND
chasis
ninguna conexión
ninguna conexión
GND
?
?
GND Señal
?
?
Rx
Construcción de cables usando
DE9, DB25, USB y RJ50 (TP10C)
Pin
Señal
Color
1
VCC
2
D-
Blanco
Data -
3
D+
Verde
Data +
4
GND
Negro
GND
Rojo
Uso
+5V