Protocolos de red clase 1
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PROTOCOLOS DE REDCLASE 1/4
Por José Luis Carrillo
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HISTORIA DE TCP/IP
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DARPA
70’s: DARPA: Defense Advanced Research Projects Agency
Nacida en los 50’sDurante la Guerra Fría
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Robert Kahn
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Vinton Cerf
Network Control Program (NPC)
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ARPANET
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Equipo creador de ARPANET
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ARPANET
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1973 - 1974: Finalmente un Protocolo de Comunicaciones permitió comunicar redes distintas aún siendo de características diferentes y con gran confiabilidad.
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Nace TCP
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Nace TCP/IP
1975:• TCP v1• TCP v2• TCP v3 & IP v3
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TCP/IP
1977:
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TCP/IP
1978:• TCP/IP v4
1982:
1985:
Estándar Militar
Uso Comercial
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Internet
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TCP/IP v6
TCP/IP v4: – Direcciones de 32 bits.– 4 millones de combinaciones.
TCP/IP v6. (desarrollo 1995, liberación 2003)– Direcciones de 128 bits.– 34 trillones de combinaciones.
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FUNDAMENTOS DE TCP/IP
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Protocolos
Conjunto de normas que regulan la comunicación (establecimiento, mantenimiento y cancelación) entre los distintos componentes de una red informática.
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Señalización
Intercambio de información (de otra forma que no sea mediante la palabra) relacionada específicamente con el establecimiento, la liberación y otras formas de control de las comunicaciones, y con la gestión de la red, en la explotación automática de telecomunicaciones
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Estructura TCP/IP
Acceso de Red
Internet
Transporte
Aplicación
TCP/IP NO ES UN ESTANDAR ISO
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ISO (Organización Internacional de Estándares)
• Federación de alcance mundial.
• 152 países incluido México.
• Establecida en 1906 como Comisión
Electrotécnica Internacional (IEC).
• 1926: Federación Internacional de la
Organización Estandariza dora
Nacional (ISA).
• 1946: 25 países.
• 1947: Recibe el nombre de ISO.
• Clave ISO de México: MX
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Modelo de Referencia OSI
EL MODELO OSI SI ES UN ESTANDAR ISO
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OSI vs TCP/IP
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OSI vs TCP/IP
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TCP/IPCapa 1
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Capa Física
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Capa Física
• Encargada del manejo físico de las señales en una red.– Modulación.– Multiplexación.– Reconstrucción física de señal.– Códigos de línea.– Etc.
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Señal
• Una señal es una perturbación de un entorno o medio provocado por una fuente que mediante dicha perturbación es capaz de transmitir información.
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Señales Analógicas
• Una señal analógica puede adoptar una infinidad de valores en un intervalo de amplitud y tiempo definidos.
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Señal Digital
• Una señal digital puede adoptar una cantidad finita y definida de valores en un intervalo de amplitud y tiempo definidos.
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Señal Senoidal
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Longitud de Onda
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Longitud de Onda
• La longitud de onda es la distancia que una señal periódica simple puede viajar en un periodo de tiempo.
Longitud de onda = Velocidad de propagación / frecuencias
Si la velocidad de propagación, es igual a la velocidad de la luz entonces:
λ=c/f Donde c=3x108 [m/s]
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Frecuencia
• Es la cantidad de ciclos o periodos por unidad de tiempo.
• Inverso del periodo 1/T[s]
• Unidad [Hz]
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Señal analógica compuesta
t [s]
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Señales analógicas compuestas
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Espectro
W [Hz]
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Voz Humana
• Frecuencia mínima 20 [Hz] Aprox.• Frecuencia máxima 3.8 [KHz] Aprox.• Frecuencia máxima audible 20 [KHz] Aprox.
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Ancho de Banda (BW – Bandwidth)
• Rango o intervalo de frecuencias en el cual esta contenido una señal.
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Práctica 1
• Usando un osciloscopio por software para tarjeta de sonido encontrar la frecuencia característica de la voz de un miembro del equipo.
• Encontrar las señales componentes principales de las mismas.
• Obtener una imagen de la señal analógica en es espacio del tiempo y de la frecuencia (Espectro).
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Modulación analógica
• La modulación es un proceso mediante el cual uno de los parámetros de una señal senodial (amplitud, frecuencia o fase) llamada portadora, es alterado conforme a las características de otra señal llamada moduladora.
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Modulación Analógica
• AM (Amplitud Modulada)• FM (Frecuencia Modulada)• PM (Fase Modulada)
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Modulación AM
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Modulación FM
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Modulación PM
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Modulación PM
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Contaminación en las señales
• Ruido• Atenuación• Interferencia• Distorsión
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Ruido
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Atenuación
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Interferencia
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Distorsión
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Filtros
• Paso Bajas• Paso Altas• Paso Banda
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Filtro paso bajas
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Filtro paso bajas
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Filtro paso altas
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Filtro paso altas
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Filtro paso banda
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Filtro paso banda
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Proceso de digitalización
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Muestreo
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Teorema de Nyquist
• La frecuencia de muestreo mínima requerida para obtener una señal digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia máxima de le señal a digitalizar.
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Cuantificación
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Codificación
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Tasa de transmisión
también conocida como rendimiento o ancho de banda digital es la cantidad de bits que son enviados a través de un medio de comunicación y se mide en bits por segundos [bps]
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PCM (Pulse Code Modulation)
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Ejemplo
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T.T. Voz (telefonía)
64 kbps
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Ejercicio
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Multiplexación
Multiplexar es enviar varias señales de la misma naturaleza a través del mismo medio de transmisión sin que se interfieran entre sí.• Por división de espacio.• Por división de frecuencia.• Por división de tiempo (TDM).• Por división de código.
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Multiplexación por división de espacio
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Multiplexación por división de frecuencia
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Multiplexación por división de tiempo tiempo (TDM)
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TDM
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Multiplexación por división de código
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Códigos de línea
Se emplean para codificar la información binaria de tal forma que al ser transmitidos por el medio de transmisión esta se conserve con la mayor integridad posible.• Suficiente información de reloj, la cual se
consigue con la mayor cantidad de cambios posibles en la amplitud de la señal.
• Fácil detección de errores.
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Códigos de línea
• Unipolares• Polares
• NRZ (Non Return to Zero)• RZ (Return to Zero)
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Códigos de línea
![Page 79: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/79.jpg)
Códigos de línea
![Page 80: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/80.jpg)
Modulación Digital
La modulación digital no es otra cosa que la modulación de señales digitales, y se emplean las mismas técnicas de modulación que en las señales analógicas, adicionando otras mas.
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Modulación Digital
• ASK (Amplitude Shift Keying)• FSK (Frecuency Shift Keying)• PSK (Phase Shift Keying)• QSK (Quadrature Shift Keying)
![Page 82: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/82.jpg)
Modulación Digital
![Page 83: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/83.jpg)
Modulación Digital
![Page 84: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/84.jpg)
Modulación Digital QSK
![Page 85: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/85.jpg)
Modulación Digital QSKEjemplo 8QSK
![Page 86: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/86.jpg)
Ejemplo
![Page 87: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/87.jpg)
Dispositivos de Red de Capa 1
![Page 88: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/88.jpg)
Componentes de un sistema de comunicación digital
![Page 89: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/89.jpg)
Componentes de un sistema de comunicación digital
![Page 90: Protocolos de red clase 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052323/5591324b1a28abb8628b45e6/html5/thumbnails/90.jpg)
RESUMEN
Modulación Multiplexación Códigos de Línea
OSI TCP/IP
FISICA FISICA ACCE
SO D
E RE
D