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Apunte 2 1

Redes de datos de la Industria;

Comunicaciones de Datos

Profesor: Paul Glvez

Apunte 2

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Apunte 2 2

Capa de enlace de datos

Capa 2

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Apunte 2 3

Transmisin Sincrnica yAsincrnica

Se requiere un mecanismo parasincronizar el transmisor y el receptor Existen 2 soluciones

Asincrnica Sincrnica

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Apunte 2 4

Asincrnica

Los datos son transmistidos en uncarcter a la vez 5 a 8 bitsLa sincronizacin slo se necesita

mantener en la recepcin de cada

caracterSe resincroniza con otro caracter

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Apunte 2 5

Asincrnica (diagrama)

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Apunte 2 6

ComportamientoAsincrnico

En un flujo uniforme, el intervalo entrecaracteres es el mismo (largo de bit deparada)En estado ocioso, el receptor espera por una

transicin de 1 a 0 (bit de partida)Luego muestrea durante los prximos 7intervalos (largo del caracter)Luego espera el prxima transicin para el

caracter siguienteSimple, BaratoOverhead de 2 o 3 bits por caracter (~20%)Bueno para datos con pausas largas (ej:

teclado)

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Apunte 2 7

Rendimiento asncronico

EJ.:Si se considera un sistema de transmisinasncrona con 1 bit de start, 8 bit informativos porcada palabra de cdigo y 2 bits de stop, tendremos

rfagas de transferencia de 11 bits por cada carctertransmitido

R=8/11*100=72,7%

Se ha tomado una simple medida de rendimientocomo la relacin entre el nmero de bits informativosenviados y el nmero total de bits transmitidos

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Apunte 2 8

Transmisin Sncrona

Cuando se envan paquetes se utilizatransmisin sncrona a nivel del bit y byte (8bits).

La RS-232 no resulta eficiente para latransmisin de paquetes (al menos 2 bitsadicionales por caracter).

Adems, la sincronizacin al caracter esmenos confiable en largas tiras de bits debidoa que el reloj del receptor utiliza slo el 1er bitpara extraer la informacin de sincronizacin.

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Apunte 2 9

Rendimiento sncronico

Ej.: Supongamos una transmisin de 1 KB deinformacin que debe ser enviado sincrnicamente atravs de una lnea.

El protocolo de comunicaciones prev el envo detres caracteres de sincronismo (SYN) cada 256 bytes.Para transmitir toda la informacin tendremos queaadir 12 caracteres SYN (cada uno de 1 byte), por

lo que realmente el nmero de bytes transmitidosser 1024+12. El rendimiento obtenido en latransmisin se puede calcular as.

R=(1024*8)/((1024+12)*8)*100=98,8%

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Apunte 2 10

SincrnicoNivel de Bit

Los bloques de datos son transmitidos sin losbits de parada y partidaLos relojes deben ser sincronizadosPueden utilizar lneas de reloj separadas Bueno sobre cortas distancias Sujeto a los errores

El reloj se enva con los datos Ej: Codificacin Manchester, utilizacin de

portadora

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Apunte 2 11

SincrnicoNivel de Bloque

Se necesita indicar comienzo y trmino delbloque

Utiliza prembulo (header) y una cola condatos de control Ej: Sincronismos de caracterres, o bloques de

patrones de 11111111 para inicio y 11111110

para trminoMs eficiente que asincrnico (Bajo overhead)

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Apunte 2 12

Sincrnico (diagrama)

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Apunte 2 13

Paquetes v/s Tramas

Transmisin de paquetes es una idea generalque apunta a al forma como la informacin esenviada (divisin en pequeos bloques que

pueden tomar rutas distintas)La definicin especfica de paquetes para unatecnologa dada es conocida bajo el trminotrama (frame). La trama corresponde a lainformacin til ms la informacin de

control necesaria para recibir cada paquete.Las tramas contienen un patrn de inicio yotro de trmino. Su formato depende si estransmisin orientada al caracter o bit.

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Apunte 2 14

Capa de Enlace de Datos

Funciones especficas de Capa Enlace: Interfaz de Servicio bien definida

Determinar la forma en la cual los bits de la capafsica se agrupan en frames (enmarcar) Suministrar a la capa de red (nivel 3), una

comunicacin fiable y eficiente entre dosmquinas adyacentes (Correccin y deteccin deerrores) .

Regular velocidades de transmisin entretransmisor y receptor de diferentes velocidades

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Apunte 2 15


Funciones especficas de CapaEnlace:Administrar la capa de enlace (Gestin)

(Subcapa LLC, Logical Link Control) Traducir tramas de redes heterogneas.

Subcapa MAC: Medium Access Control

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Apunte 2 16


Servicios proporcionados a la capa de red

Transferir datos de la capa de red de la mquinaorigen, a la capa de red de la mquina destino.

En forma virtual se forma un enlace directo entredos procesos de la capa enlace, cada uno en unextremo diferente.

En forma real la trama o frame de bits es

entregado a la capa fsica para su transmisin,producindose el enlace a nivel de capa fsica,Capa 1.

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Apunte 2 17


Servicios proporcionados a la capade red

Los servicios ofrecidos por esta capa seclasifican en:Servicio sin acuse sin conexin

Servicio con acuse sin conexinServicio con acuse orientado a la

conexin

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Apunte 2 18


Servicios sin conexin y sin acuse oreconocimiento. TX independiente de tramas hacia la mquina destino, sin

esperar reconocimiento. (Ej: Trfico en Tiempo Real) Apropiada para baja tasa de error en el medio de

transmisin, dejando a capas superiores la correccin.Servicios sin conexin y con reconocimiento. Cada trama TX es reconocida por el receptor, al enviar un

paquete ACK (Acknowledge) al transmisor (Ej: CanalesInestables: Inalmbricos)

Los acuses de recibo son slo una optimizacin no unrequisito.

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Apunte 2 19


Servicio orientado a la conexin. Tipo de Servicio ms elaborado y con ms exigencia Se establece una conexin antes de la transferencia, entre

mquina destino y fuente. Las tramas son enumeradas. Se garantiza la recepcin nica de cada trama. Se garantiza la recepcin de las tramas en el orden correcto. Permite un flujo confiable de bits Tres fases: Establece conexin y ambos extremos inicializan

sus contadores y buffers, Transmisin de los frames otramas, Se cierra conexin liberando recursos asignados.

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Apunte 2 20

Gestin de Enlace

Las conexiones deben establecerse y liberarse.La numeracin de paquetes debe iniciarse yreiniciarse en caso de errores.

En caso de haber una estacin primaria y variassecundarias, la estacin primaria deber sondear alas secundarias, por si es que tienen datos que enviar(Control de Acceso al Medio centralizado)

Debe regular velocidades de transmisin entrereceptores lentos y transmisores rpidos

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Apunte 2 21

Enmarcado

Existen mtodos definidos de divisindel flujo de bits en tramas, segn los

protocolos que se utilicen: Cuenta de caracteres Caracteres de inicio y fin, con insercin o

relleno de carcter (Char Stuffing)

Indicadores de inicio y fin, con insercin debit (Bit Stuffing)Violaciones de cdigo en la capa fsica.

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Apunte 2 22

Enmarcado

1.- Cuenta de Caracteres. Un campo indica el nmero de caracteres

del marco y por ende sabe cuandotermina.

>PROBLEMA: La cuenta puede alterarse por un error de

transmisin

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Apunte 2 23

Enmarcado

2.- Insercin de carcter (Char Stuffing) Supera el problema de la resincronizacin tras un

error al incluir en cada trama un secuencia decaracteres de inicio: DLE: Data Link Escape STX: Start of Text

Y otra de trmino DLE: Data Link Escape ETX: End of Text

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Apunte 2 24

Enmarcado

2.- Insercin de carcter (Char Stuffing) Problema:

Cuando los datos binarios incluyen alguna secuencia deinicio o fin.

Solucin: Insertar un carcter DLE cada vez que detecte un DLE

accidental en los datos, quitndolo antes de entregarlo a

la capa de red en el otro extremo (relleno de caracteres) ej: DLE STX A DLE B DLE STX DLE STX A DLE DLE B DLE STX

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Apunte 2 25

Enmarcado

3.- Insercin de Bit: (Bit Stuffing)No podemos reservar dos smbolos para usoexclusivo de la red.El tx modifica levemente la secuencia queenva para asegurar que las marcas de inicioy trmino sean nicas.

La red inserta bytes o bits extras cuando lasmarcas aparece en los datos. Esta tcnica seconoce como byte stuffingo bit stuffing. Byte indicador: 0111 1110 enmarcado

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Apunte 2 26

Enmarcado

3.- Insercin de Bit: (Bit Stuffing)

Cada vez que el transmisor detecta una

secuencia de 5 unos seguidos, inserta un 0,el cual es retirado por la capa de enlace delotro extremo antes de enviar los datos. Ej: 0111111 en los datos, se transmitir como

01111101 (relleno de bits) Esto permite que el byte indicador, que indica el

lmite entre 2 tramas, sea reconocido sin problema

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Apunte 2 27

Enmarcado

.4.- Violacin de Cdigos

Slo se aplica cuando la codificacin,

efectuada por la capa fsica, contienealguna redundancia o caractersticaespecial.

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Apunte 2 28

Enmarcado

4.-Violacin de Cdigos

Por ejemplo, el cdigo Manchester codifica

cada 1 como un par alto-bajo, y cada 0como par bajo-alto Es decir que las combinaciones alto-alto y

bajo-bajo no se utilizan. Este hecho es aprovechado para marcar el

inicio y fin de cada trama.

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Apunte 2 29

Marcas de inicio y fin de trama

Desventajas de poner marcas de inicioy fin de trama:

Overhead: i.e. El uso de smbolos que noportan informacin til. Consideresecuencia de paquetes adyacentes.

Ventaja: permiten detectar fallas en loscomputadores y/o enlaces. Sincronizar

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Apunte 2 30

Perturbaciones en la transmisin

Atenuacin

La energa de una seal decae con la distancia ,

por lo que hay que asegurarse que llegue con lasuficiente energa como para ser captada por lacircuitera del receptor y adems, el ruido debe sersensiblemente menor que la seal original. Para

mantener la energa de la seal se utilizanamplificadores o repetidores.

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Apunte 2 31


Atenuacin:

-

+

AMPLITUD

EFECTO DE LA DISTORSIN POR ATENUACIN

t

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Apunte 2 32


Distorsin de retardo

Debido a que en medios fsicos de transmisin, la velocidadde propagacin de una seal vara con la frecuencia , hay

frecuencias que llegan antes que otras dentro de la mismaseal y por tanto las diferentes componentes en frecuenciade la seal llegan en instantes diferentes al receptor . Paraatenuar este problema se usan tcnicas de ecualizacin .

La atenuacin vara en funcin de la frecuencia , por lo que

las seales analgicas llegan distorsionadas , lo que lleva autilizar sistemas que le devuelvan a la seal suscaractersticas iniciales ( usando bobinas que cambian lascaractersticas elctricas o amplificando ms las frecuenciasms altas ) .

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Apunte 2 33


Distorsin en fase: Es el retardo de la seal. Es un fenmeno causado por el

hecho de que la velocidad de propagacin de la seal varacon la frecuencia. Las seales no se propagan a velocidad

infinita, si las distancias a recorrer son muy grandes, puedenser apreciables los retardos entre emisin y recepcin. ste efecto es incorregible, aunque a pesar de ello, no es

uno de los errores ms desagradables. No se retardan todaslas frecuencias por igual, puede ocurrir que si existe muchoretardo, se confundan un armnico con el anterior, y esto se

llama interferencia entre smbolo. Para solucionar esto, sepueden utilizar los igualadores de fase, que retardan lasfrecuencias que van ms rpidas, dejando pasar lasretardadas, consiguiendo que todas lleguen con un mnimoretardo

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Apunte 2 34


Eco: Este efecto proviene de un desajuste de impedancias

(resistencia que se manifiesta en un circuito a una corrientealterna) de alguna parte del circuito, y por una variacin enel ndice de refraccin en la fibra ptica y en lascomunicaciones por microondas. Aparece una seal de lasmismas caractersticas que la emitida pero retardada yatenuada en el tiempo. El desajuste de impedancia se debeal uso en la lnea de amplificadores, ecualizadores, etc.Puede existir eco en el emisor y en le receptor. Parasolucionar esto, podemos utilizar los supresores de eco, peroimpedirn que se produzcan transmisiones en ambossentidos por el mismo canal.

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Apunte 2 35


Ruido

- El ruido es toda aquella seal que se inserta entre el emisor

y el receptor de una seal dada . Hay diferentes tipos deruido : ruido trmico debido a la agitacin trmica deelectrones dentro del conductor , ruido de intermodulacincuando distintas frecuencias comparten el mismo medio detransmisin , diafona se produce cuando hay un

acoplamiento entre las lneas que transportan las seales yel ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de pocaduracin y de gran amplitud que afectan a la seal .

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Apunte 2 36


Relacin seal a ruido (S/N) Para que un canal de comunicaciones funcione

satisfactoriamente, la seal de salida no deber caer pordebajo de nivel especfico sobre el nivel del ruido de salida.La diferencia tolerable de nivel entre la seal y el ruidodepende de la naturaleza de la seal que est siendotransmitida (voz, video odatos ) y del tipo de sistemautilizado (cable metlico, fibra ptica o espacio libre). Larelacin seal a ruido (S/N) y se expresa generalmente en

decibles, siendo as:

Relacin seal/ ruido= 10log10(s/n)

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Apunte 2 37


Relacin seal a ruido (S/N):

Ses la potencia de la seal, tomada como valor medio parala seal transmitida y N es la potencia media del ruido.

La potencia de ruido se puede condiderar de dos tiposdiferentes: primero, las fuentes fundamenteales de ruidotales como el ruido trmico y el ruido de granalla o impactoen los dispositivos electrnicos ambos tipos de ruisoinevitables.

Cuando se trabaja en ingeniera de transmisin, la relacinseal a ruido es posiblemente el criterio que se usa com msfrecuencia que cualquier otro, cuando se disea un sistemade telecomunicaciones.

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Apunte 2 38


Relacin seal a ruido (S/N):

La relacin seal a ruido expresa, en decibeles (dB), la cantidad enque el nivel de la seal sobrepasa al del ruido dentro de un anchode banda (BW) especfico.

Al revisar el tipo de informacin a transmitir; voz video o datos, seobserva que cada uno requiere una relacin seal a ruido (S/N)mnima para satisfacer al ciente usuario o hacer funcionar al equipode recepcin con un criterio especfico. Para tal efecto, se puedeespecificar las siguiente relaciones seal a ruido en los equipos

terminales. Voz : 30 dB con base en la satisfaccin del cliente Video: 45 dB con base en la satisfaccin del cliente Datos: 15 con base en un ndice de error especfico

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Apunte 2 39


Relacin seal a ruido (S/N): En la siguiente figura se presenta una seal de 1 KHZ. Con

relacin seal ruido de 10 dB, el nivel de ruido es de 5 dBmy el de la seal de 15 dBm.

Ruido

Relacin seal a ruido.

dBm

0

5

10

15

300020001000

(S/R)dB=nivel (seal en dBm)nivel (ruido en dBm)

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Apunte 2 40


La interferencia:

Se entiende por interferencia cualquier tipo de seales del sistemaajenas a l que se mezclan en forma indeseable con la seal que

interesa transmitir. Los conductores de las lneas de transmisinestn propensos a recibrir interferencias que fundamentalmente esde dos tipos: ruido y diafona.

El ruido interfente pude provenir de lneas de energa elctrica quegeneralmente transportan altos voltajes a 50 Hz., las armnicas deestas frecuencias, especialmente la tercera (150 Hz) y la novena

(450 Hz), introducen una cantidad considerable de ruido en lasconversaciones telefnicas. Por otro lado, el acoplamientoelectromagntico o inductivo entre dos circuitos, que aparece encircuitos telefnicos contiguos, produce tambin interferencia, Aeste tipo de interferencia se le conoce como diafona.

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Apunte 2 41


La interferencia1

2

3

4

I1

I2

e

3

e23e13 z0

z0

B

A

z0

A

B

s

Cto. A

Cto. B

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Atenuacin espectral enFibra Optica

800 1000 1200 1400 1600 1800

Wavelength (nm)0

.5

1.0

1.5

2.0

2.5 Attenuation (dB/km)

Absorption peak

of water

1st window 2nd window 3rd window

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Apunte 2 43

Fibra Optica: Causas de

atenuacin

Vidrio puro = Si O2 impurezas, retcula imperfecta (imperfect lattice)

Si

SiO

Si

SiO O

OH

Si

SiO O O

Si

SiO

Si

CuO O

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Apunte 2 44

a) Rayleigh scattering b) Absorcin

c) Macro-bending (curvaturas externas)

d) Micro-bending

b)

a)

d)

c)

Fibra Optica: Causas de atenuacin

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Apunte 2 45

Control de errores

Funcin PrincipalAsegurar que todas las tramas sean

entregadas, sin error, a la capa de red delextremo receptor y, adems, en el ordencorrecto.

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Apunte 2 46

Errores de Transmisin

Son producidos por: rayos, bajas de energa, yotras interferencias electromagnticas (motoreselctricos).La interferencia puede:

destruir parcialmente la seal. destruir completamente la seal. crear ruido aleatorios que parecer datos reales.

Mecanismos de deteccin: Bit de paridad Sumas de chequeo Chequeo de redundancia longitudinal Chequeo de redundancia cclica

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Apunte 2 47


Para detectar los errores es necesario que elemisor sea realimentado por el receptor, demodo que el emisor sepa que sucede en elotro extremo de la lnea. (Ack, NAck)

El receptor y el emisor debern tener elmismo mecanismo de deteccin de errores. CRC - Paridad Checksum

Hay que incorporar temporizadores en elextremo emisor y receptor. (TOUT)Se debe asignar nmeros de secuencia a las

tramas.

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Apunte 2 48

Chequeo va bits de Paridad

Similar al bit de paridad de la RS-232Principal problema es que este tcnica no es

capaz de detectar patrones de error tpicos.Ej. como errores dobles.Alternativas: agregar ms bits de paridad.

Problema: Overhead

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Apunte 2 49

Chequeo va Sumas

Sumas de chequeo:El tx enva la suma palabras de 16 o 32 bits

de un paquete.El receptor efecta la misma evaluacin paradetectar errores.

Puede ser suma simple tambin OR-EX

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Apunte 2 51

Ejemplo de CRC

Considere: Mensaje M = 1010001101 (10 bits) Polinomio codificador: 110101 (6 bits) Resto (CRC o FCS): por ser calculado (5 bits)

Pasos: El mensaje se multiplica por 25 (siempre es uno

menos el grado del polinomio codificador) El producto se divide por P. Se usa aritmtica

mdulo 2. El resto es sumado al producto 25 * M. El receptor detecta la presencia de errores cuando al

hacer su divisin el resto resulta no nulo.

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Apunte 2 52


Cdigos de Correccin

Incluye informacin redundante acerca de

la trama En caso de error, indica dnde se

encuentra en la trama.

Cdigos de Deteccin Incluye menos informacin redundante Slo indica que ha ocurrido un error.

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Apunte 2 53

Cdigos de Correccin

Cdigos de CorreccinDistancia Hammingentre 2 palabras

(secuencia de bits) Se aplica la operacin OR EXCLUSIVO EJ: 1000 1001 y 1011 0001 tienen distancia=3 Existen Palabras vlidas y Palabras no-vlidas

Distancia del cdigo (palabras vlidas)

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Apunte 2 54

Cdigos de Correccin

Cdigo Hamming Deteccin de d errores, requiere de un

cdigo de distancia mnima d+1 Corregir c errores, requiere de un cdigo

de distancia mnima 2c+1

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Apunte 2 55

Cdigos de Correccin

Cdigo Hamming: Ejemplo: Palabras vlidas:

00000 00000 00000 11111 11111 00000 11111 11111

El cdigo es de distancia=5, corrige errores dobles Si se recibe un 00000 00111 se supondr que

debi ser un 00000 11111 Si hubo error triple (se envi 00000 00000),

entonces no se corrige adecuadamente. (supuso

mal)

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Apunte 2 56

Control de Flujo

Asegura que en el receptor no seproduzca overflow en sus buffers derecepcinTiempo de transmisin Tiempo que demora la emisin de un bit

en el medio

Tiempo de propagacin Tiempo de un bit en viajar por el enlace

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Apunte 2 57

Modelo de Transmisin de un Frame

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Apunte 2 58

Modelo Stop and Wait

La fuente transmite un frameEl destino recibe un frame y responde con unreconocimiento a frame correcto

(acknowledgement, Ack)La fuente espera por el Ack antes de enviar elprximo frameEl destino puede parar la transmisin por noenvo de ACKTrabaja bien para transmisiones de pocosframes de gran tamao

Diagrama

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Apunte 2 59

DiagramaStop and Wait

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Apunte 2 60

Fragmentacin

Grandes bloques de datos son divididos enpequeos frames. Buffers de tamao limitado Los errores son detectados mucho antes Si existe error, se retransmiten pequeos frames Previene que una estacin ocupe el medio fsico

por largos periodos

El mtodo Stop and wait es inadecuado

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Apunte 2 61

Utilizacin del enlace en Stop and Wait

Control de flujo por mtodo

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Apunte 2 62

Control de flujo por mtodoVentana Deslizante

Permite que mltiples frames estn entrnsitoEl receptor tiene un buffer de largo W

El transmisor puede enviar hasta W framessin ACKCada frame es enumerado

ACK incluye el nmero del prximo frameesperadoEl nmero de secuencia est limitado por altamao del campo asociado en el frame (k)

Protocolo Ventana

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Apunte 2 63

Protocolo VentanaDeslizante

En este protocolo, el acuse de reconocimiento derecepcin de un paquete se enva con los datosrecibidos de la capa red, aprovechando mejor elancho de banda (incorporacin: piggybacking)Problema: Debe existir un mximo tiempo de esperade un paquete de datos de la capa de red, demanera que no acte el timeout de la capatransmisora y se produzca la retransmisin.

Existen 3 variaciones del protocolo de la ventanacorrediza, los cuales difieren por la eficiencia,complejidad y requerimientos de buffer.

Protocolo Ventana

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Apunte 2 64


El Transmisor mantiene un grupo de tramas, que harecibido de la capa red y que pueden sertransmitidas. El lmite inferior de la ventana se deslizasi se recibe reconocimiento del paquete del receptory lmite superior se desliza si se recibe un paquete de

la capa red. Los paquetes que estn en la ventanadeben estar almacenados en el buffer TX, por sinecesitan retransmisin, si ocurre que ya fueronenviados, y para ser transmitidos si no se hanenviado. El tamao de esta ventana es variable, perolimitada por el tamao del buffer.El Receptor mantiene en su ventana las tramas oframes que puede aceptar. El tamao de la ventanaes fijo.

Protocolo Ventana

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Apunte 2 65


Requisitos de la Transmisin: Lospaquetes deben ser entregados a la

capa red en el mismo orden que fueronrecibidos.

Di d P t l V t

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Apunte 2 66

Diagrama de Protocolo VentanaDeslizante

Ejemplo de Protocolo Ventana

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Apunte 2 67

Ejemplo de Protocolo VentanaDeslizante

Protocolo Ventana

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Apunte 2 68


Protocolo ventana deslizante de 1 bit(N secuencia 0 y 1)

void protocol 4(void){

seq_nr next-frame_to_send;Seq_nr nextframe expected;_frame r, s;packet buffer;event_type event;

next_frame_to_send=0;

frame-expected=0;from_network_layer(&buffer);s.info=buffer;s.seq = next_frame_to_send;s.ack= 1-frame_expected;to_phisical_layer(&s);

start_timer (s.seq);

Protocolo Ventana

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Apunte 2 69


while (true){wait_for_event (&event);if (event==frame-arrival){

from-physical-layer(&s);if(r.seq==frame_expected){

to-network_layer(&r.info);from-network_layer(&buffer);inc(frame_expected);

}if (r.ack==next_frame_to_send){

from_network_layer(&buffer);inc (next_frame_to_send());

}}s.info=buffer;s.seq=next_frame_to_send;s.ack=1-framr_expected;to_physical_layer(&S);start_time(s.seq);

}}

Beneficios Protocolo Ventana

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Apunte 2 70

Beneficios Protocolo Ventana

Deslizante

Receptor pude dar Ack a frames, pero nopermitir ms transmisin (mensaje RNR,Receive Not Ready)

Debe enviar un Ack normal para reiniciartransmisinSi la transmsin es full-duplex, se utilizapiggybacking Si no existen datos a enviar, se utiliza el frame

acknowledgement (RR, Receptor Ready o RNR) Si existen datos pero no se debe enviar Ack, se

enva el ltimo nmero de Ack enviado

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Apunte 2 71

Protocolo Go Back N

Hasta el momento se ha supuesto que el tiempo deenvo de un acuse de recibo es insignificante, poresto se enva una trama y se espera acuse de recibo.Ahora, si se da el caso que el canal de envo tiene untiempo de propagacin alto, el tiempo desde queenva la trama hasta que espera el acuse de recibo esbastante alto, existiendo mucho tiempo deinactividad.

Para mejorar esto, se utiliza el entubamiento, esdecir enviar tramas seguidas (n) hasta que llegue elprimer acuse de recibo. De ah en adelante, continala transmisin, existiendo una ventana de n tramassin reconocer.

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Apunte 2 72

Protocolo Go Back N

Basado en la ventana deslizanteSi no existe error, se enva el ACK habitualindicando el prximo frame esperado

Utiliza una ventana para controlar el nmerode frames o tramas pendientesSi existe error, se enva un Ack negativo (reply with rejection) Se descarta desde ese frame todos los frames

recibidos, aunque sean recibidos correctamente. El transmisor debe volver atrs y retransmitir el

frame rechazado y todos los frames siguientes

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Apunte 2 73

Go Back NFrame daado

Receptor detecta el error en frame iReceptor enva rechazo a frame-

(rejection-i )Transmisor recibe el rejection-iTransmisor retransmite el frame i y

todos los siguientes

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Apunte 2 74

Go Back NFrame Perdido (1)

Se pierde Frame iTransmisor enva frame i+1

Receptor recibe frame i+1fuera desecuenciaReceptor enva reject i

Transmisor vuelve atrs y retransmite elframe i

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Apunte 2 75

Go Back N - Frame Perdido (2)

Se pierde Frame i y no se enva ningnframe adicionalReceptor no recibe nada y no enva ningn

AckEl time out para la recepcin del Ack deltransmisor termina y enva el frame con el bitP seteado a 1

Receptor interpreta este bit P=1, como unaorden de informar prximo frame esperado(frame i)Transmisor retransmite el frame i

Go Back N

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Apunte 2 76

Go Back N Acknowledgement Daado

Receptor recibe el frame i y enva elacknowledgement (i+1), el cual se pierde

Acknowledgements son acumulativos, as el

prximo acknowledgement (i+n) puede llegarantes que el time out del transmisor para elAck del frame itermine.Si el time out del transmisor termina, enva el

acknowledgement con elbit P bit seteado a 1Esto puede repetirse un nmero de vecesantes que el procedimiento es inicializado

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Apunte 2 77

Go Back NRechazo daado

Como para frame perdido (2)

Diagrama

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Apunte 2 78

DiagramaGo Back N

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Apunte 2 79

Protocolo Go Back N

Problema: si llega una trama con problemas ose pierde en la transmisin, que se hace conlas tramas que le siguen.

Solucin 1: Go Back N o regresa N, es decirse da error a la trama no recibida o conproblemas y no se aceptan ms tramas

despus. Ventana de recepcin igual a 1, nose acepta otra trama que no sea la que debeentregar a la capa de red.

Protocolo Rechazo

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Apunte 2 80

Selectiva

Solucin 2: Almacena todas las tramascorrectas transmitidas a continuacin

del error, y slo se solicitaretransmisin de la trama incorrecta(SREJ). Ventana del receptor mayor queuno. El tamao de la ventana mximapermitida depende de los buffers delSistema.

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Apunte 2 81

Rechazo Selectivo

Minimiza la retransmisinReceptor debe mantener un buffer

mayorMs complejo, pues el receptor debetener una lgica para reinsertar una

trama retransmitida y el transmisor paraenviar trama fuera de orden

Diagrama de

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Apunte 2 82

gRechazo Selectivo

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Propiedad de las Redes

Las redes son privadas o pblicas.Redes Privadas: slo participan mquinas depropiedad de sus dueos. El trfico slo proviene delos dueos (compaa, institucin, etc). Ej. La

mayora de las redes LAN.Redes Pblicas: Cualquiera puede subscribirse ypagar por el servicio. Los computadores y el trficoen estas redes pertenece a distintos usuarios (es

como el servicio telefnico). Ej. La mayora de lasredes WAN.

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Apunte 2 84

Propiedad de las Redes

Redes Privadas:Ventajas: se tiene control completo, las transaccionesson ms seguras.

Desventajas: ms caras de mantener, menosflexiblesRedes Pblicas:Ventajas: flexibilidad, usuarios no requierenmantener expertos de red.Desventajas: Control parcial, nuevos servicios nodependen del usuario.

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Apunte 2 85

Paradigma de Servicio

Hay dos estilos para efectuar conexiones:Servicio Orientado a Conexin Ofrece una interfaz que permite enviar un flujo

continuo de informacin. ste es dividido enpaquetes para su transporte, pero la aplicacin veun flujo continuo.

La conexin permanece hasta que uno de losextremos la cierra (como colgar el telfono)

Ventajas: Facilidad para tarifar su uso. Facilidadpara para detectar cortes de conexin. Menorprocesamiento en switches.

Desventaja: costo inicial (en tiempo y nmero demensajes) para establecer conexin.

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Apunte 2 86

Paradigma de Servicio

Servicio Sin Conexiones La informacin es enviada en bloques. Se entrega

el bloque de informacin, y ste es transportado yentregado por la red a su destinatario. Cadabloque tiene la informacin necesaria para suenvo.

Ventajas: No requiere establecer una conexin.Esto es muy conveniente en aplicaciones que slo

requieren intercambiar pocos mensajes.

Duracin y Persistencia de las

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Apunte 2 87

Duracin y Persistencia de lasConexiones

Las conexiones tambin se pueden clasificar segnsu duracin y persistencia.Conexin Permanente (permanent connection) stas son almacenadas en memoria permanente (disco) y

son establecidas al momento de arranque (booteo). Son mantenidas mientras las mquinas participantes estnfuncionando.

Ventaja: no requiere mantenimiento. Disponibilidadgarantizada.

Conexin Conmutada (switched connection) Cada mquina tiene una conexin fsica a la redpermanente, pero stas deben establecer una conexinantes de comunicarse.

Ventaja: Flexibilidad y generalidad.

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Apunte 2 88

Direcciones e Identificadores de

ConexinEn comunicaciones sin conexin se debe usar lasdirecciones completas de la fuente y destino.En comunicaciones va un servicio de conexin puede

usarse un identificador de conexin a cambio de lasdirecciones completas. La comunicacin es as mseficiente.Ej. Direccin en ATM: 160 bits, pero identificador de

conexin slo 28 bits.

Parmetros de Desempeo de

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Apunte 2 89

plas Redes

Debemos precisar a qu nos referimos con redes debaja y alta velocidad.Parmetros de inters: retardo, Rendimiento(throughput)

Retardo: Cuanto se tarda un bit en viajar desde uncomputador a otro. Retardo Total = retardo de propagacin

+ retardo de conmutacin en switches+ retardo de acceso

+ retardo de encolamiento. Este retardo no considera el tiempo para

establecer la conexin en sistemas orientados a laconexin.

Parmetros de Desempeo de

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Apunte 2 90

Parmetros de Desempeo delas Redes

Rendimiento: Tasa a la cual se pueden enviar losdatos por la red. Se especifica en bit por segundobps.

Cuales son los datos depende del nivel a que sehable (fsico, enlace de datos, red, etc.)El rendimiento es una medida de la capacidad. No develocidad.

Relaciones entre retardo yrendimiento

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Como estimacin para el retardo se puedeusar:

Do es el retardo cuando la red est es reposo;es decir, totalmente descongestionada.U es la utilizacin de la red.

Producto Retardo*Rendimiento: Mide lacantidad de datos que estn en trnsito en lared.

rendimiento

UD

Do

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