COMUNICACIÓN DE DATOS

MULTIPLEXACIÓN

• DIVISION DE FRECUENCIA: El Acceso múltiple por división de frecuencia (Frecuency Division Multiple Access o FDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación usada en múltiples protocolos de comunicaciones, tanto digitales como analógicos, principalmente de radiofrecuencia, y entre ellos en los teléfonos móviles de redes GSM.

En FDMA, el acceso al medio se realiza dividiendo el espectro disponible en canales, que corresponden a distintos rangos de frecuencia, asignando estos canales a los distintos usuarios y comunicaciones a realizar, sin interferirse entre sí. Los usuarios pueden compartir el acceso a estos distintos canales por diferentes métodos como TDMA, CDMA o SDMA, siendo estos protocolos usados indistintamente en los diferentes niveles del modelo OSI.
En algunos sistemas, como GSM, el FDMA se complementa con un mecanismo de cambio de canal según las necesidades de la red lo precisen, conocido en inglés como frequency hopping o "saltos en frecuencia".

• POR DIVISION DE ONDA: En telecomunicación, la multiplexación por división de longitud de onda (WDM, del inglés Wavelength Division Multiplexing) es una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED.
Este término se refiere a una portadora óptica (descrita típicamente por su longitud de onda) mientras que la multiplexación por división de frecuencia generalmente se emplea para referirse a una portadora de radiofrecuencia (descrita habitualmente por su frecuencia). Sin embargo, puesto que la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales, y la radiofrecuencia y la luz son ambas formas de radiación electromagnética, la distinción resulta un tanto arbitraria.

El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que el que las separa es un demultiplexor. Con el tipo adecuado de fibra puede disponerse un dispositivo que realice ambas funciones a la vez, actuando como un multiplexor óptico de inserción-extracción.

Los primeros sistemas WDM aparecieron en torno a 1985 y combinaban tan sólo dos señales.

Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad total 25.6 Tb/s sobre un solo par de fibra.

• POR DIVISIÓN DE TIEMPO: La multiplexación por división de tiempo (TDM) es una técnica que permite la transmisión de señales digitales y cuya idea consiste en ocupar un canal (normalmente de gran capacidad) de trasmisión a partir de distintas fuentes, de esta manera se logra un mejor aprovechamiento del medio de trasmisión. El Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) es una de las técnicas de TDM más difundidas.

CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN

• MODULACIÓN DE AMPLITUD: Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.

AM es el acrónimo de Amplitude Modulation (en español: Modulación de Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual es la señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de modulación AM se encuentra la modulación de doble banda lateral con portadora (DSBFC).

• MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE: La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado.

CODIFICACIÓN MANCHESTER

La codificación Manchester, también denominada codificación bifase-L, es un método de codificación eléctrica de una señal binaria en el que en cada tiempo de bit hay una transición entre dos niveles de señal. Es una codificación autosincronizada, ya que en cada bit se puede obtener la señal de reloj, lo que hace posible una sincronización precisa del flujo de datos. Una desventaja es que consume el doble de ancho de banda que una transmisión asíncrona. Hoy en día hay numerosas codificaciones (8b/10b) que logran el mismo resultado pero consumiendo menor ancho de banda que la codificación Manchester.

La codificación Manchester se usa en muchos estándares de telecomunicaciones, como por ejemplo Ethernet.

CONTROL DE FLUJO

Mecanismo de protocolo que permite a un receptor controlar los datos que envía un transmisor, el control de flujo hace posible que un receptor que opera en una computadora de baja velocidad pueda aceptar datos de una de alta velocidad sin verse rebasada.

CONTROL DE CONGESTIÓN

La congestión se refiere a la presencia de mucho flujo de paquetes en una red. En casos de extrema congestión, los routers comienzan a “rechazar” paquetes, disminuyendo de esta forma el rendimiento del sistema. Las razones de la congestión son muchas, entre ellas están:

• Por ejemplo, si por 4 líneas le llega información a un router y todas necesitan la misma línea de salida → competencia.

• Insuficiente cantidad de memoria en los routers. Pero añadir más memoria ayuda hasta cierto punto solamente, ya que si tiene demasiada memoria, el tiempo para llegar al primero de la cola puede ser demasiado.

• Procesadores lentos en los routers. El proceso de “analizar” los paquetes es caro, así que procesadores lentos pueden provocar congestión. A. El control de flujo y el control de la congestión no son lo mismo: Control de Flujo: se preocupa de que un emisor rápido no sature a un receptor lento.

En este caso, dada la gran velocidad a la que produce y envía información, el nodo desborda al PC, por lo que éste debe enviar información de control (control de flujo) para que el nodo reduzca su tasa de envío de datos. De esta forma, parando a la fuente cada cierto tiempo, el PC puede procesar el tráfico que le envía el nodo.

Control de Congestión: su función es tratar de evitar que se sobrecargue la red.

CONFORMACION DE TRÁFICO

Es un acuerdo entre todos los componentes de una red para especificar el tráfico que va a tener de una forma precisa y predeterminada [Tanembaum96]. Consiste en una serie de parámetros que describen como el tráfico es introducido en la red y la calidad de servicio deseado por las aplicaciones. La idea es que antes de establecer una conexión, el origen del flujo informe sobre las características del flujo a transmitir y el servicio deseado (especificación de la calidad de servicio). Toda esta información es la que compone la especificación del flujo.

Uno de los componentes más importantes de esta especificación es la descripción de cómo se va introducir el tráfico en la red que se suele denominar modelo del tráfico. El objetivo es regular el tráfico a transmitir con el objeto de eliminar la congestión en la red debido a las características de gran variabilidad del tráfico. Este mecanismo de regulación del tráfico de acuerdo al modelo del tráfico se denomina conformación del tráfico (traffic shaping).

La conformación de tráfico es un mecanismo de gestión de la congestión en bucle abierto (open loop) que permite a la red saber cómo es el tráfico que se transmite para poder decir si lo pueda manejar. Al hecho de monitorear el tráfico para que cumpla el patrón acordado se denomina comprobación del tráfico (traffic policing).

Los modelos de tráfico más comunes son el leaky bucket y token bucket. Otros esquemas como el D-BIND [Knightly94], double leaky bucket o modelos multiparámetros son ampliaciones de éstos usados con planificadores complejos. También se describe el modelo Tenet (Xmin, Xave, I, Smax) [Ferrari90a] por ser un planteamiento diferente a los anteriores.