capa fisica

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

FUNDAMENTOS DE REDES DE COMPUTADORAS

CAPITULO II

CAPA FÍSICA

INTEGRANTES

Argenis RiofríoIsrael Cueva

1. La información se puede transmitir a través de cables, lo cuales se puede modelar

matemáticamente. Para lo cual se utiliza el análisis de Fourier, Señales de ancho de banda limitado y la tasa de datos máxima de un canal. Compare estos

tipos de análisis.

1.1 ANÁLISIS DE FOURIER

• Es elemental para entender el comportamiento de las señales de sistemas.• Empleado para analizar funciones periódicas a través de la descomposición de dicha función en una suma infinitesimal de funciones senoidales mucho más simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias enteras.

1.1 ANÁLISIS DE FOURIER (2)

• Una onda cuando es pura está integrada por una sola frecuencia...Pero en la práctica no es así... La música es un ejemplo.. es la combinación de varias frecuencias.. Eso es lo que obtienes con la Serie de Fourier... Puedes determinar todas las componentes efectuando un análisis matemático.

1.2 Señales Ancho de Banda Limitadas

• Todas las instalaciones de transmisión disminuyen los distintos componentes de Fourier en diferente grado, introduciendo una distorsión. • Se introduce intencionalmente un filtro en el circuito para limitar el valioso ancho de banda disponible para cada cliente..

1.2 Señales Ancho de Banda Limitadas (2)

• El tiempo T requerido para transmitir el carácter depende tanto del método de codificación como de la velocidad de señalización. Si se tiene una velocidad de b bits/seg, el tiempo que se requiere para enviar (por ejemplo) 8 bits es de 8/b segundos; por tanto, la frecuencia de la primera armónica es b/8 Hz


• El ancho de banda es una propiedad física del medio de transmisión.

• Se puede disminuir por medio de un filtro para limitar un ancho de banda. (Ejemplo frecuencia de corte de 3000hz) para el cálculo de # de armónicas.


Relación entre la tasa de datos y sus armónicos (componentes sinusoidales).


Aproximaciones Sucesivas a la Señal original

1.3 Tasa máxima de datos en un canal

• 1924 – Henry Nyquist. Incluso un canal perfecto tiene una capacidad de transmisión finita. (Tiene un límite).• Deriva una ecuación – expresa la tasa de datos máxima para un canal sin ruido de ancho de banda finito.

1.3 Tasa máxima de datos en un canal (2)

• 2H – muestras (exactas) por segundo• V - niveles discretos.• El teorema de Nyquist establece:

2. MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS

PAR TRENZADO

• El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores son entrelazados para cancelar las interferencias electromagnéticas.• Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. •Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que se presencia permanezca por muchos años.

CABLE COAXIAL

• El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una malla de tejido trenzado.

• El conductor externo está cubierto por una capa de plástico protector.

• La construcción del cable coaxial produce una buena combinación y un gran ancho de banda y una excelente inmunidad al ruido.

• Los cables coaxiales se emplean ampliamente en redes de área local y para transmisiones de largas distancia del sistema telefónico.

FIBRA ÓPTICA

• La fibra óptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque también puede ser de materiales plásticos. La fibra óptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. Normalmente la luz es emitida por un láser o un LED.

• Es mucho más caro y difícil de manejar

• Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.

Físicamente un cable de fibra óptica esta constituido por un núcleo formado por una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio revestimiento y una cubierta plástica para protegerla de humedades y el entorno.

3. Mencione las principales características de la Transmisión inalámbrica:

espectro electromagnético, radiotransmisión, microondas, ondas infrarrojas

y milimétricas, transmisión por ondas de luz.

3.1 Espectro electromagnético

• Cuando los electrones se mueven crean ondas electromagnéticas.• f (frecuencia) es la cantidad de oscilaciones por segundo de una onda. Esto se mide en Hz•Distancia entre dos puntos máximo o mínimos consecutivos longitud de onda.

3.1 Espectro electromagnético (2)

• Las comunicaciones se basan en el siguiente principio:•“ Al conectar una antena del tamaño apropiado a un circuito eléctrico, las ondas electromagnéticas pueden ser difundidas de manera eficiente y ser captadas por un receptor a cierta distancia.”


• La cantidad de información que puede transportar una onda electromagnética depende de su ANCHO DE BANDA


Espectro Electromagnético y su uso en las comunicaciones

3.2 Radiotransmisión

(a) Bandas VLF, LF y señales de radio seguidas de la curvatura de la tierra.

(b) En la banda HF, rebotan en la ionosfera.

3.2 Radiotransmisión (2)

• Viajan grandes distancias.• Penetran edificios• Su uso es generalizado• Su ondas son omnidireccionales• Se pueden confundir entre señales del mismo tipo• Sus propiedades dependen de la frecuencia• Frecuencias bajas – potencia se reduce con la distancia• Frecuencia altas – viajan en línea recta y rebotan obst.

3.3 Microondas

• Por encima de los 100MHz las ondas viajan en línea recta.• Sus antenas (parabólicas) deben estar bien alineadas entre si.• Los microondas no atraviesan bien los edificios.• Se necesita a menudo muchos repetidores

3.4 Ondas infrarrojas y milimétricas

• Utilizadas para comunicaciones de corto alcance• Controles remotos• No atraviesan los objetos sólidos• Conforme pasamos de la radio de onda larga hacia la luz visible, las ondas se comportan más como la luz y cada vez menos como la radio

3.5 Transmisión por ondas de luz

•

Corrientes que pueden interferir con los sistemas de Comunicación láser. Sistema Bidireccional con dos láser.

4. CARACTERÍSTICAS DE LAS COMUNICACIONES SATELITALES

• Se pueden transmitir datos, audio y video en forma analógica o digital de alta calidad y en forma inmediata.

Satélites de Comunicaciones

• Satélites Geoestacionales.•Satélites en la Órbita media de la tierra.•Satélites en la Órbita Baja de la Tierra

Bandas principales de un Satélite

5. Hable sobre la Red Telefónica Pública Conmutada

5.1 Red Telefónica Pública Conmutada La Red Telefónica Conmutada (RTC) es un conjunto ordenado de medios de transmisión y conmutación que facilitan, fundamentalmente, el intercambio de la palabra entre dos clientes mediante el empleo de aparatos telefónicos. El objetivo fundamental de la Red telefónica conmutada es conseguir la conexión entre todos los usuarios de la red, a nivel geográficolocal, nacional e internacional.

5.2 Estructura del sistema telefónico

(a) Red interconectada completamente(b) Conmutación Centralizada.

(c) Jerarquía de dos niveles

6. CONMUTACIÓN DE CIRCUITOSPAQUETES Y MENSAJES

CONMUTACIÓN DE MENSAJES

• Consiste en transmitir el mensaje de un nodo a otro de manera secuencial. Cada nodo espera hasta que el mensaje haya sido completamente recibido antes de enviarlo al siguiente nodo.

CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS

• Es aquella en la que los equipos de conmutación deben establecer un camino físico entre los medios de comunicación previo a la conexión entre los usuarios. Este camino permanece activo durante la comunicación entre los usuarios, liberándose al terminar la comunicación.• Es el método usado particularmente por la red telefónica pública conmutada (RTPC).

CONMUTACIÓN DE PAQUETES

• Cuando se envían datos con conmutación de paquetes, los datos que se van a transmitir se dividen en paquetes de datos (esto se denomina segmentación) y se envían por separado a través de la red.

7. ¿En qué consiste el Sistema Telefónico Móvil?

7.1 Sistema Telefónico Móvil

• Los teléfonos se dividen en dos categorías en teléfonos inalámbricos y móviles (celulares).•Teléfonos móviles - generaciones• Voz analógica• Voz digital• Voz y datos digitales

7.2 Sistema Avanzado Telefónico Móvil

• Una región se divide en celdas (10 a 20 Km c/u)• Podrían tener 100 celdas de 10 km c/u• Se usa la reutilización de frecuencias• Cada celda utiliza un grupo de frecuencias• Un problema la colocación de antenas

7.2 Sistema Avanzado Telefónico Móvil

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