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Spread Spectrum: Espectro Expandido
Se utiliza en datos análogos o digitales
Señales análogos
Datos son expandidos sobre un Ancho de Banda mayor
Se utiliza para evitar las interferencias y posible intercepción
Saltos en frecuencia
La señal se emite sobre uan serie de radio-frecuencias aparentemente aleatorias
Secuencia Directa
Cada bit es representado por múltiples bits en la señal transmitida
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Protocolos Transmisión Digital: Time Division Multiplexer (TDM)
Para utilizar TDM se necesitan señales digitales, por lo que en los sistemas telefónicos, se debe realizar la conversión de análogo a digital, lo que normalmente se produce en la oficina central.
Las señales análogas se digitalizan en la oficina final con un dispositivo llamado codec (codificador- decodificador) con lo cual por cada nivel de la señal se producen números de 7 u 8 bits.
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Time Division Multiplexer (TDM)
Este codec toma 8000 muestras por segundo (125 µs/muestra), por que Nyquist demostró que si el canal tiene un ancho de banda H, basta con muetrear la señal 2H para reconstruirla. En este caso canal telefónico BWmáx= 4 Khz
Esta forma de codificación PCM (Pulse Code Modulation, Modulación de Código de Pulso) es el corazón del sistema telefónico.
A pesar de la importancia de PCM, no existe un estándar internacional, por lo cual muchas veces la información de países diferentes son incompatibles.
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Time Division Multiplexer (TDM)
Existen 2 métodos utilizados principalemente:
Portadora T1(formato DS1 y portadora T1)
Cuando se utiliza en la transmisión digital de voz consiste en 24 canales multiplexados en una trama con 8 bits por canal
La tasa de transmisión es de 1.544[Mbps]
Existen diferentes versiones de T1 incompatibles entre sí, según como se distribuyen para información y señalización los bits:
Primera versión: 7 bits información y 1 bit de señalización, más bit de sincronización siguiendo el patrón 010101..: Tasa transmisión por canal 56 Kbps
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Time Division Multiplexer (TDM)
T1 sólo datos: 23 canales de datos y 1 canal con patrón especial de sincronización, permitiendo rápida recuperación en caso de pérdida de sincronismo.
T1 dictado por CCITT, con dos variaciones de sincronización:
Señalización de Canal Común: El bit que se utiliza para sincronismo, se utiliza también para señalización, alternanado entre una muestra y otra.
Señalización asociada al canal: En cada canal una de cada 6 muestras lleva un bit de señalización.
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Time Division Multiplexer (TDM)
Otra recomendación CCITT: Portadora PCM-30 (E1)
Consiste en 32 canales de 8bits c/u, en el marco básico de 125 µs.
30 canales se utilizan para información y 2 para señalización y sincronización (mitad de bits de cuatro muestras (64 bits) para señalización y mitad para sincronización.
La tasa de transmisión es de 2.048[Mbps]
Cada canal soporta tasas de 64[Kbps].
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SONET
Synchronous Optical Network es un método estándar de transmisión en fibra óptica y otros medios.
Es síncrono pues la señal puede estar ligada a un reloj de referencia único
Esto permite llevar el control de los límites de los flujos de datos
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SONET/SDH
SONET (Synchronous Optical Network, Red Optica Sincrónica)
SDH : Estándar SONET CCITT (Synchronous Digital Hierarchy, Jerarquía Digital Sincrónica)
El diseño de SONET tuvo cuatro objetivos
Interconexión de redes de diferentes portadores
Unificar los Sistemas Digitales PCM del Mercado.
Mecanismo para multiplexar varios canales digitales
Apoyo para Operación, Administración y Mantenimiento.
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STS /SDH
La tasa de transmisión en SONET se especifica como STS-n (u OC-n) para tasas de n x 51,84 Mbps
STS indica la especificación de frames síncronos y OC la transmisión óptica
Llamado SDH (Synchronous Digital Hierarchy) en Europa, donde usan la unidad STM x n para n x 155,52 Mbps.
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ATM
ATM (Asynchronous Transfer Mode, Modo de Transferencia Asincrónico)
Cada célula ATM o celda es de 53 bytes, y por su forma asincrónica no exige que se alternen en forma rígida entre las diferentes fuentes, llegando en forma aleatoria de los datos desde ellas.
Pueden existir células desocupadas especiales intercaladas, si no se reciben datos para enviar de las fuentes.
ATM no estandariza el formato para el envío de las células, pudiendo trabajar sobre una red SONET, FDDI, T1, etc.
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ATM
En el estándar ATM original la velocidad fue 155 Mbps y 622 Mbps, adaptándose a los estándares de fibra óptica para el Sistema Telefónico SONET (OC-3 y OC-12, respectivamente)
El medio de transmisión en una red ATM, normalmente es fibra, pero en tramos menores a 100 mtrs. puede utilizar UTP categoría 5 o coaxial.
Existe una subcapa ATM dependiente del medio físico (PDM), la cual hace de interfaz entre la red en la cual se está realizando la transmisión y el protocolo ATM.
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Conmutación de Circuitos
Se llama a la acción de la central telefónica de buscar una trayectoria física de cobre (incluyendo fibra y radioenlace) entre origen y destino.
El tiempo que demoran las diferentes oficinas de conmutación en establecer el circuito, es el tiempo desde que se termina de marcar hasta que suena el primer “ring”.
Luego establecido el circuito el tiempo de demora, sólo es el tiempo de propagación de las señales electromagnéticas ( 5ms cada 1000 Km.), no existiendo peligro de congestión.
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Conmutación de Circuitos
Para enviar datos requiere establecer el “lazo” antes de transmitir y recibir
Los datos son recibidos en el orden que fueron enviados
No existe congestión en la comunicación
Puede recibir “tono de ocupado o congestión”, si no se puede establecer el circuito.
Los errores se propagan, pues no existen correcciones intermedias
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Conmutación de Mensajes
Conmutación alternativa, donde no se establece una comunicación entre origen y destino.
El paquete o mensaje se va transmitiendo de salto en salto, verificando errores y continuando la retransmisión.
Este tipo de red se dice que almacena y reenvía (store&forward)
Problema: Si el mensaje es muy extenso, mantendría los equipos conmutadores ocupados, no permitiendo la comunicación interactiva de varios usuarios.
Solución: Conmutación de Paquetes.
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Conmutación de Paquetes
La información a transmitir (datos) es dividida en pequeños bloques llamados “paquetes”.
Las redes que usan esta tecnología son las Redes de Paquetes o Conmutación de Paquetes
Ventajas:
Ayuda a recuperarse de errores durante la transmisión.
Permite compartir conexiones físicas y hardware asociado a éstas. Esto también mejora la utilización de los recursos.
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Conmutación de Paquetes
No existe tiempo de establecimiento del lazo o circuito, comenzando el envío de datos en forma inmediata.
Los datos pueden ser recibidos en cualquier orden
Existe posibilidad de congestión, pero igual puede enviar datos, sólo con velocidades menores.
Errores pueden ser corregidos en puntos intermedios (store&forward)
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ISDN Banda Estrecha
Inicialmente red diseñada sólo para transmisión de voz y completamente analógica.
Se construyó un nuevo Sistema Telefónico completamente digital, adaptándose a las nuevas necesidades de transmisión de datos y voz, al que se llamó ISDN (Integrated Services Digital Network, Red Digital de Servicios integrados) (N-ISDN: narrowband ISDN, ISDN de banda estrecha)
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ISDN Banda Estrecha
Servicios ISDN:
Intercomunicadores entre teléfonos
Identificación de las llamadas entrantes y salientes.
Redireccionamiento de llamadas
Videoconferencia o Teleconferencia
Control remoto de sistemas (ej: tomar lectura medidores, alarmas,etc.
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ISDN Banda Estrecha
ISDN maneja varios canales intercalados mediante la multiplexación por división de tiempo. Algunos Canales ISDN son:
A: canal analógico telefónico de 4 Khz
B: canal digital PCM de 64 Kbps para voz o datos
C: canal digital de 8 o 16 Kbps
D: canal digital de 16 Kbps para señalización fuera de banda
E: canal digital de 64 Kbps para señalización ISDN interna
H: canal digital de 384, 1536 o 1920 Kbps
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ISDN Banda Estrecha
El organismo encargado de normar respecto a esta red, CCITT, ha estandarizado tres combinaciones diferentes:
Velocidad Básica: 2B+1D (Puede ser reemplazo Sistema Telefónico normal, también se utiliza en Internet)(BRI)
Velocidad Primaria: 23B+1D (T1:1.536 Mbps, USA & Japón) ó 30B+1D (CCITT:2.048Mbps, Europa, Chile) (PRI)
Híbrida: 1A+1C
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B-ISDN
B-ISDN (broadband ISDN, ISDN de banda ancha)
Circuito digital virtual para transferir paquetes de tamaño fijo (células o celdas), del origen a destino a 155 Mbps.
Se basa en la tecnología ATM, que es una red de conmutación de paquetes, a diferencia de N-ISDN y PSTN, que son conmutación de circuitos,
Problema de B-ISDN: No puede utilizar el cableado actual de par trenzado de telefonía, Nivel 3 ó 4, lo que debe ser reemplazado por UTP Nivel 5 o fibra óptica.
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B-ISDN
Es un término medio entre conmutación de circuitos y de paquetes.
Servicio real: Orientado a conexión, pero con conmutación de paquetes.
Se ofrecen 2 tipos de conexiones:
Circuitos virtuales permanentes: Son solicitados en forma manual y se mantienen por meses.
Circuitos Virtuales conmutados: Como las llamadas telefónicas, estableciéndose en forma dinámica sólo cuando se necesitan.
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