ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFACULTAD DE INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACION

LICENCIATURA EN REDES Y SISTEMAS OPERATIVOSII TAREA DE COMUNICACIÓN DE DATOS

I TERMINO 2015-2016 1ra EVALUACION

PARTE I:RESPONDER

1. ¿Qué es un protocolo?

Los protocolos de comunicaciones son las reglas y procedimiento utilizados en una red para establecer la comunicación entre los nodos que disponen de acceso a la red.

2. ¿Por qué cree Ud. que existe o se utiliza un modelo de 3 capas?

Se utiliza con el objetivo de establecer comunicación entre el host y la red.

3. ¿Qué es una PDU, y como se clasifica??

Se utilizan para el intercambio de datos entre unidades disparejas, dentro de una capa del modelo OSI. Existen dos clases:

PDU de datos, que contiene los datos del usuario principal (en el caso de la capa de aplicación) o la PDU del nivel inmediatamente inferior.

PDU de control, que sirven para gobernar el comportamiento completo del protocolo en sus funciones de establecimiento y unión de la conexión, control de flujo, control de errores, etc. No contienen información alguna proveniente del nivel N+1.

4. ¿Para qué sirve un standard, quiénes lo utilizan y cuáles son sus ventajas y desventajas?

Un estándar es un acuerdo común que se estableció para que la comunicación se llevara a cabo y para que los diferentes fabricantes o desarrolladores de tecnologías se fundamentaran en esto para sus trabajos y de esta forma se garantizara la operatividad de la red. Por ejemplo un estándar definido para la red puede ser el protocolo Ipv4 el cual esta compuesto por bit que identifican la red y otra que identifica el host.

5. De algunos ejemplos de estándares más conocidos IEEE TIA/EIA 568-A

6. ¿El modelo OSI es un modelo real?

Es un modelo de referencia o normativa estandarizada que tiene como objetivo crear compatibilidad entre diferentes redes.

7. ¿Cuáles son las capas del modelo OSI y descríbalas brevemente? Capa Física Capa de Enlace de Datos Capa de Red Capa de Transporte Capa de Sesión Capa de Presentación Capa de Aplicación

8. ¿En qué se diferencian las capas orientadas a la red y a la aplicación?

La capa de red es la encargada de enviar los datos a través de las distintas redes físicas que pueden conectar una máquina origen con la de destino de la información en cambio la capa de aplicación está conformada por los protocolos que sirven directamente a los programas de usuario.

9. ¿En qué de diferencia el modelo OSI y el protocolo TCP/IP?

- OSI distingue de forma clara los servicios, las interfaces y los protocolos. TCP/IP no lo hace así, no dejando de forma clara esta separación.

- OSI fue definido antes de implementar los protocolos, por lo que algunas funcionalidades necesarias fallan o no existen. En cambio, TCP/IP se creó después que los protocolos, por lo que se amolda a ellos perfectamente.

- TCP/IP parece ser más simple porque tiene menos capas.

10. ¿Qué es un medio de transmisión y como se clasifican?

Los medios de transmisión son las vías por las cuales se comunican los datos. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio o soporte físico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:

medios de transmisión guiados o alámbricos. medios de transmisión no guiados o inalámbricos.

11. Diferencias entre medios guiados y no guiados

La diferencia radica que en los medios guiados el canal por el que se transmite las señales son medios físicos, es decir, por medio de un cable; y en los medios no guiados no son medios físicos.

12. ¿Qué factores nos interesa mejorar en un medio de transmisión?

La velocidad a la que se transmiten los datos, e ancho de banda y la capacidad que tenga para verse afectado por el ruido.

13. Características del par trenzado, aplicaciones y tipos.

Par trenzado: Es el tipo de cable más común y se originó como solución para conectar teléfonos, terminales y ordenadores sobre el mismo cableado.

Par trenzado sin blindaje: son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal, su impedancia es de 100 ohmios.

Par trenzado blindado: se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios.

Par trenzado con blindaje global: son cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 ohmios.

Par trenzado totalmente blindado: es un tipo especial de cable que utiliza múltiples versiones de protección metálica, estos son blindadas y apantalladas.

14. Diferencias entre RJ-9, RJ-11 y RJ-45

La sigla RJ-11 o Conector 11 registrado, se trata de un conector de forma especial con 2 y 4 terminales, que se utilizan para interconectar redes telefónicas convencionales, mientras que la sigla RJ-9 significa o Conector 9 registrado igualmente permite la conexión de 2 a 4 terminales, pero varía en el tamaño con respecto al RJ-11 ya que es más pequeño y su uso principal es para la conexión entre el teléfono y el auricular.

RJ-45 Es un conector de forma semi-rectangular con 8 terminales, que se utilizan para interconectar computadoras y crear redes de datos de área local (LAN - red de computadoras cercanas interconectadas entre sí).

15. Código de Colores Pines Cable UTP

Se conoce como “código de colores de 25 pares” al sistema que se utiliza para identificar un conductor en un cableado de telecomunicaciones con cables UTP.

16. Donde se usan cables directos y cruzados

Los cables cruzados se utilizan para conectar equipos de la misma naturaleza como: hub con hub, pc a pc, switch, etc.

Los cables directos se utilizan para conectar Pc a otros dispositivos como Hubs, switches o routers.

17. Cable coaxial, características y aplicaciones

Características:

-Posee un núcleo central de cobre.

-Cuenta con un par de conductores concéntricos: el conductor vivo o central y el conductor exterior o malla.

Aplicaciones:

-Se utiliza para transmitir señales de electricidad de alta frecuencia.

-Se usan comúnmente en conexiones entre antena-televisor.

18. Fibras Ópticas, Características, aplicaciones y tipos de Conectores

Características:

-Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio.

-Posee un gran ancho de banda.

-Baja atenuación de la señal.

-Inmunidad a interferencias electromagnéticas.

Aplicaciones:

-La navegación a través de internet se hace más rápida.

-Para comunicaciones a larga distancia.

-En redes LAN para aumentar el rendimiento de los equipos y permite la incorporación de usuarios de manera más fácil.

Tipos de Conectores:

-conector 568SC

-conectores BFOC/2.5

-ST conector de Fibra para Mono modo o Multimodo con uso habitual en Redes de Datos y equipos de Networking.

-FC conector de Fibra Óptica para Mono modo o Multimodo con uso habitual en telefonía y CATV.

19. ¿Cuál es la diferencia entre una antena omnidireccional y una parabólica?

-Parabólicas captan señales y las omnidireccionales son para las transmisión o retransmisión de señales.

20. Tres aplicaciones satelitales y explíquelas brevemente.

-Ciencia.- Tienen como principal objetivo estudiar la tierra: atmosfera, superficie y entorno.

-Comunicación.- Para la difusión directa de servicios de televisión, radio, telefonía y comunicaciones móviles.

-Meteorología.- Se dedican exclusivamente a la observación de la atmosfera en su conjunto.

21. ¿Que será mejor una comunicación satelital o por Fibra Óptica y por qué??

-Por fibra óptica la comunicación sería más rápida y segura pero al mismo tiempo más costosa.

22. Diferencias entre ondas de cielo, onda de tierra y con líneas de vista

-Las ondas de cielo se propagan a través de una antena a la atmosfera y se reflejan ala tierra, mientras que las terrestres viajan por la superficie de la tierra.

PARTE II: RESOLVER

CAPITULO 4 (Com Datos-Stallings 7ma Ed.)

EJERCICIOS: 4.2, 4.3, 4.7, 4.9, 4.10, 4.12, 4.13, 4.14

4.2. Sea una línea telefónica caracterizada por una pérdida de 20 dB. La potencia de la señal a la entrada es de 0,5 W y el nivel del ruido a la salida es de 4,5 W. Calcule la relación señal ruido para la línea en dB.

4.3. Dada una fuente de 100 W, determine la máxima longitud alcanzable en los siguientes medios de transmisión, si la potencia a recibir es 1 vatio:

a) Un par trenzado de 0,5 mm (24 gauges) a 300 kHz.

b) Un par trenzado de 0,5 mm (24 gauges) a 1 MHz.

c) Un cable coaxial de 9,5 mm a 1 MHz.

d) Un cable coaxial de 9,5 mm a 25 MHz.

e) Una fibra óptica trabajando a su frecuencia óptima.

4.7. La potencia de la señal de voz está concentrada en torno a los 300 Hz. Las antenas para transmitir esta frecuencia deberían tener un tamaño enormemente grande. Esto hace que, para transmitir voz por radio, la señal deba enviarse modulando una señal de frecuencia superior (portadora) para la que la antena correspondiente requiera un tamaño menor.

a) ¿Cuál debe ser la longitud de una antena, equivalente a la mitad de la longitud de onda, para enviar una señal de 300 Hz? 128 Comunicaciones y redes de computadores

b) Una posible alternativa es emplear algún esquema de modulación, como los descritos en el Capítulo 5, de tal manera que la señal a transmitir tenga un ancho de banda estrecho, centrado en torno a la frecuencia portadora. Supóngase que quisiéramos una antena de 1 metro de longitud. ¿Qué frecuencia de portadora debería utilizarse?

4.9. Suponga una comunicación entre dos satélites que cumple la ley del espacio libre. Suponga que la señal es muy débil. Se disponen de dos alternativas de diseño. Una consiste en utilizar una frecuencia igual al doble de la frecuencia actual y la otra consiste en duplicar el área efectiva de las dos antenas. Manteniendo todos los demás parámetros inalterados, ¿se conseguirá la misma potencia recibida? o, en caso contrario, ¿cuál de las dos alternativas proporcionaría una potencia recibida superior? ¿Cuál sería el incremento de potencia recibida en el mejor de los casos?

4.10. En la transmisión de radio en el espacio libre, la potencia de la señal se reduce proporcionalmente al cuadrado de la distancia recorrida desde la fuente, mientras que en una transmisión en un cable, la atenuación es una cantidad fija en dB por kilómetro. En la siguiente tabla se muestra, en dB, la reducción relativa a una referencia dada para la transmisión en el espacio libre y en un cable uniforme. Rellene las celdas que faltan para completar la tabla.

Longitud (km) Radio (dB) Cable (dB)

1 -6 -3

2

4

8

16

4.12. A menudo es más conveniente expresar las distancias en km en lugar de en m y las frecuencias en MHz en lugar de Hz. Rescriba la Ecuación (4.1) usando estas unidades.

4.13. Suponga que un transmisor emite 50 W de potencia.

a) Exprese la potencia transmitida en dBm y dBW.

b) Si la potencia del transmisor se aplica a una antena con ganancia unidad, usando una frecuencia de portadora de 900 MHz, ¿cuál es la potencia recibida, en dBm, en el espacio libre a una distancia de 100 m?

c) Repita el Apartado (b) para una distancia de 10 km.

d) Repita (c) pero suponiendo una ganancia para la antena de recepción de 2.

4.14. Un transmisor de microondas tiene una salida de 0,1 W a 2 GHz. Suponga que este transmisor se utiliza en un sistema de comunicación de microondas en el que las antenas transmisora y receptora son parábolas, cada una con un diámetro igual a 1,2 m.

a) ¿Cuál es la ganancia de cada antena en decibelios?

b) Teniendo en cuenta la ganancia de la antena para la señal transmitida, ¿cuál es la potencia efectiva radiada?

c) Si la antena receptora se sitúa a 24 km de la antena transmisora en el espacio libre, determine la potencia de la señal a la salida de la antena receptora en dBm.

CAPITULO 5 (Com Datos-Stallings 7ma Ed.)

EJERCICIOS: 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 5.10, 5.12, 5.13, 5.14, 5.15, 5.16, 5.19, 5.21, 5.22

5.6. Para la cadena de bits 01001110, represente las formas de onda de cada uno de los códigos mostrados en la Tabla 5.2. Supóngase que en NRZI el nivel de la señal para codificar el bit anterior fue alto; que el bit 1 precedente en el esquema AMI correspondió a un nivel de tensión negativa; y que para el código pseudoternario el bit 0 más reciente se codificó con una tensión negativa.

5.7. La forma de onda de la Figura 5.25 corresponde a una cadena de bits codificada con código Manchester. Determine el principio y el final de los bits (es decir, extraiga la señal de reloj) y obtenga la secuencia de datos.

5.8. Supóngase una secuencia de datos binarios formada por una serie larga de 1 consecutivos, seguida de un cero al que le sigue otra serie larga de 1; si se suponen las mismas condiciones que en el Ejercicio 5.6, dibuje la forma de onda correspondiente a esta secuencia si se codifica con

a) NRZ-L

b) Bipolar-AMI

c) Pseudoternario

5.9. Suponga que la forma de onda de un código bipolar-AMI correspondiente a la secuencia 0100101011 se transmite por un canal ruidoso. La forma de onda recibida se muestra en la Figura 5.26, en la que se ha incluido un error en un bit. Localice dónde está el error y justifique la respuesta.

5.10. Una ventaja de la codificación bipolar es que una violación en la polaridad (es decir, dos pulsos + consecutivos, o dos pulsos - consecutivos, separados por un número indeterminado de ceros) le indicará al receptor que ha habido un error en la transmisión. Desafortunadamente, al recibir la violación, el receptor no puede determinar qué bit es erróneo (solamente detectará que ha ocurrido un error). Para la secuencia bipolar

+-0+-0-+

5.12. En los dos esquemas de señalización PSK y QPSK, se utiliza una onda seno. La duración del elemento de señalización es 10.5 segundos. Si la señal recibida es s(t)%0,005 sen (2n 106t!h) voltios y el ruido en el receptor es 2,5#10.8 vatios, determine Eb/N0 (en dB) para cada caso.

5.13. Obténgase la expresión de la velocidad de modulación D (en baudios) en función de la velocidad de transmisión R para una modulación QPSK en la que se utilicen las técnicas de codificación digital mostradas en la Tabla 5.2.

5.14. ¿Qué SNR se necesita para conseguir una eficiencia del ancho de banda igual a 1,0 en los esquemas ASK, FSK, PSK y QPSK? Suponga que la tasa de errores por bit es 10.6.

5.15. Una señal NRZ-L se pasa a través de un filtro con r%0,5 y, posteriormente, se modula sobre una portadora. La velocidad de transmisión es 2.400 bps. Calcule el ancho de banda para ASK y FSK. Para FSK suponga que las frecuencias utilizadas son 50 kHz y 55 kHz.

5.16. Suponga que el canal de una línea telefónica se ecualiza para permitir la transmisión de datos en el rango de frecuencias de 600 hasta 3.000 Hz. El ancho de banda disponible es de 2.400 Hz. Para r%1, calcule el ancho de banda necesario para QPSK a 2.400 bps y para 4.800 bps, ambas con ocho bits de señalización multinivel. ¿Es dicho ancho de banda adecuado?

5.19. Una señal se cuantiza utilizando 10 bits PCM. Calcule la relación señal-ruido de cuantización.

5.21. Determine el tamaño del escalón d que se necesita para evitar el ruido de sobrecarga en la pendiente en función de la componente máxima en frecuencias de la señal. Suponga que todas las componentes tienen amplitud A.

5.22. Un codificador PCM acepta señales en un rango de 10 voltios de tensión y genera códigos de 8 bits usando cuantización uniforme. La tensión máxima normalizada cuantizada es

1-2-8. Determine:

a) El tamaño del escalón normalizado.

b) El tamaño del escalón real en voltios.

c) El máximo nivel cuantizado en voltios.

d) La resolución normalizada.

e) La resolución real.

f) El porcentaje de resolución.

EJERCICIO 1

Codificar la siguiente secuencia binaria: 10110000000011010010111 usando codificación NRZ, NRZI, AMI, Pseudoternario, Manchester Manchester Diferencial, B8ZS y HDB3

EJERCICIO 2

EJERCICIOS 3.1 A 3.7

EJERCICIO 4.

Asuma un esquema PCM que usa 3 bits para diferenciar entre 8 niveles diferentes de una señal analógica muestreada con PAM. La siguiente cadena de bits ha sido obtenida con este sistema PCM, y es recibida en el momento t=1:

000001010011100100011010

Grafique una aproximación a la señal analógica original: