CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LAS TÉCNICAS DE ACCESO AL MEDIO Asignatura: ACCESO E INTERCONEXIÓN DE REDES Presentado por: JHON RONALD TERREROS BARRETO Ing. Electrónico Presentado a: MARÍA GIL Docente

TÉCNICAS DE ACCESO AL MEDIO Es la forma como dos o mas estaciones comparten un mismo medio de transmisión dentro de un sistema de comunicaciones electrónico

TIPOS DE TÉCNICAS DE ACCESO AL MEDIO ALOHA PURO (ACCESO ALEATORIO) ALOHA RANURADO (ACCESO ALEATORIO RANURADO) CSMA (ACCESO MULTIPLE POR DETECCIÓN DE PORTADORA) FDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA) TDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO) CDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO) WDM (MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE LONGITUD DE ONDA) SONET/SDH (JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA) XDSL (LÍNEA DE SUSCRIPTOR DIGITAL) FHSS (ESPECTRO ENSANCHADO POR SALTO DE FRECUENCIA) DSSS (ESPECTRO ENSANCHADO POR SECUENCIA DIRECTA) OFDM (MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAS ORTOGONALES)

ALOHA PURO (ACCESO ALEATORIO) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Creado por Norman Abramson en 1970 Diseñado para coordinar las ondas de radio Terrestre La idea principal es que se transmitan las tramas de cualquier usuario en cualquier tiempo generando colisión Las tramas se destruyen en caso de colisión aun cuando se traslape el primer bit de cualquier trama y el emisor espera un tiempo aleatorio para retransmitir Una estación puede saber si hay colisión, censando el canal El receptor acepta el mensaje si no hay colisión Se verifica la entrega de un mensaje mediante ACK Tiene una eficacia del 18,4% Usuario A B C D E Tiempo

ALOHA RANURADO (ACCESO ALEATORIO RANURADO) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Duplica la capacidad del sistema ALOHA Divide el tiempo continuo en ranuras de tiempo discreto Cada trama está asociada a un intervalo de tiempo Solo se transmite al inicio del intervalo Las estaciones tienen que espera cada ranura de tiempo y no pueden transmitir cuando quieran Tiene una eficacia del 37% para intervalos vacios y del 26% para colisiones No integra voz, datos y video No soporta tráfico con prioridad No particional el ancho de banda Su rendimiento sigue siendo bajo Usuario A B C D E Tiempo

CSMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DETECCIÓN DE PORTADORA) Técnica que se basa en censar el medio para luego decidir si se transmite o no; la transmisión depende del retardo de propagación. Se clasifica en: Persistente -1 Persistente –p No persistente: Detección de Colisión. 1. Persistente -1: cuando se presenta una colisión la estación espera a escuchar el canal disponible y retransmitirá sobre el canal con una probabilidad de . Pasos: Antes de mandar censamos el canal. Si está libre se transmite, si no se sigue escuchando hasta que se libere. Una vez liberado transmitimos sin esperar. Características: La demora de la propagación de datos tiene un efecto importante en este protocolo. Causa de colisiones. Demora cero no garantiza que no haya colisiones debido a la ambición de las estaciones por transmitir

CSMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DETECCIÓN DE PORTADORA) 2. Persistente -p: Para transmitir la estación escucha el canal, si se encuentra inactivo, transmite con una probabilidad p, y con una probabilidad 1-p espera hasta la siguiente ranura. Pasos: Cuando una estación está lista para transmitir censa el canal y si está libre transmite con una probabilidad p. Si no esta libre, pospone la transmisión con una probabilidad q = 1 – p. Si encuentra el canal ocupado hace como si fuera una colisión y espera un tiempo aleatorio 3. No persistente: Cuando una estación desea transmitir escucha el canal antes, si lo encuentra inactivo transmite con una probabilidad p. Es un protocolo menos ambicioso que P-1. Antes de enviar se censa el canal. Si esta libre se transmite. Si esta ocupado la estación no monitorea de manera constante ni ambiciosa el canal. El P-N espera un tiempo aleatorio y vuelve a reiniciar el algoritmo. Evita colisiones por ambición. Introduce algo de demora por la espera aleatoria. Tiene mejor rendimiento que 1P.

CSMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DETECCIÓN DE PORTADORA) Detección de Colisión (CD): Se presenta colisión si dos o mas estaciones deciden transmitir en forma simultanea, la cual es detectada mediante densidad de potencia de la señal o por el ancho de banda del pulso de la señal recibida con respecto a la transmitida; cuando se detecta una colisión, la estación espera un tiempo p para retransmitir. Características: Si una estación detecta una colisión, inmediatamente detiene la transmisión de una trama. Ahorro de ancho de banda. Mejor uso del canal. Estados: 1. Periodo de Contención 2. Transmisión 3. Libre Período de Contención: el intervalo de tiempo en el cual una trama es vulnerable a colisiones, es un proceso analógico. τ= tiempo máximo de propagación de la señal entre dos hosts. 2 τ = período de contención. Transmisión: El canal Se encuentra ocupado por una estación. Libre: El canal se encuentra disponible para transmisión.

COMPARACIÓN ENTRE MÉTODOS DE ACCESO ALEATORIOS

FDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Es un esquema de multicanalizacion analógica que consiste en amontonar dos o más canales independientes uno al lado del otro en el dominio de la frecuencia y después modulando una portadora de alta frecuencia Se aplica a sistemas de radio (móviles, celulares, satelitales) Requiere de una estación base para controlar su funcionamiento El ancho de banda total se divide e varias sub-bandas de frecuencias o canales Una vez se asigna el canal, se utiliza durante todo el periodo de transmisión de la trama Los canales se asignan por demanda mediante un canal de señalización No es una forma eficiente para compartir recursos radioeléctricos limitados (frecuencia) en un sistema móvil público

TDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Las transmisiones de múltiples fuentes ocurren sobre el mismo medio, pero no al mismo tiempo es decir, se intercalan en el dominio del tiempo Sirve para compartir la capacidad disponible del canal de banda base Se usan dos tipos: Síncrona (ciclo fijo) y asíncrona o estadística (por demanda) Surge como método para mejorar utilización de los recursos de frecuencia de forma más efectiva Es utilizado en sistemas 2G como GSM y sistemas de transmisión por modulación por impulsos codificados PCM que están basados en la especificación G.703 Sufren interferencias del mismo canal producido por el alto nivel de reutilización de frecuencias

TDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO) CLASIFICACIÓN TDMA SINCRÓNICO: Consiste en que las ranuras de tiempo se preasignan a cada fuente de información aunque no contengan información. Permite combinar canales con diferentes velocidades de transmisión (lentos y rápidos) en un ciclo. Es decir, el canal es utilizado al 100% durante su fracción de tiempo asignada TDMA ESTADISTICO: Consiste en transmitir los datos de aquellos canales que, en cada instante, tengan información para transmitir, es decir, se transmite la información de los canales que tengan información por transmitir en intervalos de tiempo diferentes.

CDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Es uno de los métodos más sofisticados en los diferentes sistemas móviles como el UMTS Todas las estaciones terrenas transmiten dentro de la misma banda de frecuencias y no tienen limitación de cuando pueden transmitir y en qué frecuencia de portadora La separación de las señales se realiza por medio de técnicas de encriptación/desencriptacion de cubiertas Se le conoce también como acceso múltiple de espectro disperso Las transmisiones se codifican con una palabra única binaria llamada código de chip Se clasifican en DS-CDMA (Secuencia Directa), FH CDMA (Salto de Frecuencia), TH-CDMA (Salto en Tiempo), HM-CDMA (Modulación Hibrida), MC-CDMA (Multiportadora)

WDM (MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE LONGITUD DE ONDA) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Esta técnica consiste en colocar múltiples señales de luz de diferentes longitudes de onda sobre un solo cable, utilizando diferentes frecuencias. Esta técnica es utilizada en sistemas con fibra óptica Es muy utilizado en las empresas de telecomunicaciones porque les permite aumentar la capacidad de la red con la misma fibra. Se clasifican en dos tipos: CWDM (WDM CONVENCIONAL): Soporta hasta 8 canales en la banda C o 3ra ventana de transmisión alrededor de los 1550 nm. DWDM (WDM DENSE): Utiliza la misma ventana de transmisión pero con espaciamiento de canales mas densos. Trabaja con velocidades superiores a 1 Tbps .

CDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO) TIPOS DE ACCESO CDMA DS-CDMA (Secuencia Directa): La señal de datos en el transmisor es codificada mediante un código seudoruido y en el receptor se extrae la señal original con la misma secuencia de código de ensanchamiento FH CDMA (Salto de Frecuencia): Se transmite durante un tiempo determinado en una frecuencia pero después salta a otra frecuencia basado en el código de ensanchamiento originando una señal ensanchada TH-CDMA (Salto en Tiempo): la señal transmitida se divide en dos tramas que se dividen en intervalos de tiempo; durante la transmisión la ráfaga de datos salta entre las tramas utilizando la secuencia de códigos HM-CDMA (Modulación Hibrida): consiste en la combinación de los esquemas CDMA, ejemplo DS/FH, DS/TH, FH/TH MC-CDMA (Multiportadora): Similar a CDMA-DS con la diferencia que se ocupa la totalidad de la banda de frecuencias con varias portadoras como en lugar de una.

SONET/SDH (JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA) Es un estándar de red integrado Se basa en la tecnología de fibra óptica Combina, consolida, segrega tráfico de diferentes sitios a través de una sola instalación (preparación o acicalado) Elimina la sobrecarga de la múltiplex ión punto a punto (back to back) utilizando técnicas nuevas en el proceso de preparación. Estas técnicas se implementan en un nuevo tipo de equipo llamado multiplexor de agregar / liberar (ADM, add/drop multiplexer) En el aspecto síncrono de SONET/SDH significa operaciones de red más estables A mejorado las características de OAM&P. Aproximadamente el 5% del ancho de banda se dedica a OAM&P Emplea esquemas de transmisión digitales SONET/SDH emplea apuntadores para que los flujos puedan "flotar" dentro del paquete de la carga útil. De hecho, la temporización síncrona es la clave de los apuntadores; permite asignar y alinear con gran flexibilidad la carga útil dentro del paquete de transmisión. Se basa en estándares desarrollados por el ANSI (Instituto Nacional Americano de Estándares) y la ECSA (Asociación de Estándares de Portadoras de Intercambio). Aunque SONET se diseñó para dar cabida a la señal DS3 norteamericana (de 45Mbps), la ITU-T utilizó SONET para el desarrollo y publicación de la Jerarquía Digital Síncrona (SDH).

XDSL (LÍNEA DE SUSCRIPTOR DIGITAL) Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha Consiste en una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado. Utiliza una modulación de las señales de datos en una banda de frecuencias más alta que la utilizada en las conversaciones telefónicas convencionales (300-3400 Hz). Es necesaria la instalación de un filtro (splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica de las señales moduladas de la conexión ADSL para evitar distorsiones en las señales transmitidas. se establecen tres canales de comunicación, que son el de envío de datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal. Utiliza modulación CAP (Carrierless Amplitud Phase) o DMT (Discrete Multi-tone) que se basan en modulación digital QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

XDSL (LÍNEA DE SUSCRIPTOR DIGITAL) CARACTERÍSTICAS ADSL VENTAJAS DESVENTAJAS Se puede hablar por teléfono mientras se navega por internet No todas las líneas telefónicas pueden prestar el servicio debido a las exigencias del par (ruido, atenuación, distancia Usa una infraestructura existente (telefonía básica) lo que implica menos de implantación de la tecnología El servicio no es económico en países con poca o mala infraestructura debido a la calidad del par Ofrece una velocidad de conexión mucho mayor que la obtenida mediante el acceso a internet conmutado La calidad del servicio depende de factores externos como interferencias en el cable (interferencias electromagnéticas por motores, cables eléctricos, entre otros) o distancia a la central Cada circuito abonado-central es único por tanto evita cuellos de botella por canal compartido. Sus capacidades de transmisión son muy inferiores con respecto a otras tecnologías sobre cable TIPOS DE ADSL NOMBRE COMÚN ESTÁNDAR BAJADA MÁXIMA SUBIDA MÁXIMA ADSL ANSI T1.413-1998 Issue 2 8 Mbit/s 1,0 Mbit/s ADSL (G.DMT) ITU G.992.1 12 Mbit/s 1,3 Mbit/s ADSL over POTS ITU G.992.1 Annex A 1,3 MBit/s ADSL over ISDN ITU G.992.1 Annex B 1,8 MBit/s ADSL Lite (G.Lite) ITU G.992.2 1,5 Mbit/s 0,5 Mbit/s ADSL2 ITU G.992.3 ITU G.992.3 Annex J 13 Mbit/s 3,15 Mbit/s RE-ADSL2 ITU G.992.3 Annex L 5 Mbit/s 0,8 Mbit/s splitterless ADSL2 ITU G.992.4 ADSL2+ ITU G.992.5 24 Mbit/s ADSL2+M ITU G.992.5 Annex M 3,5 Mbit/s

XDSL (LÍNEA DE SUSCRIPTOR DIGITAL) CLASIFICACION TECNOLOGIA XDSL TECNOLOGÍA MODULACIÓN VELOCIDAD DE BAJADA VELOCIDAD DE SUBIDA MODO IDSL 2B1Q 56, 64, 128, 144 Kbps SIMETRICA HDSL 1.5 Mbps SDSL 160 Kbps -1.1 Mbps ADSL CAP 1.5 – 8 Mbps 64-800 Kbps ASIMETRICA ADSL GLITE 384 Kbps RADSL DMT 1.5 - 8 Mbps VDSL 13 - 52 Mbps 1.5 -3 Mbps

FHSS (ESPECTRO ENSANCHADO POR SALTO DE FRECUENCIA) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS la señal se emite sobre una serie de radiofrecuencias aparentemente aleatorias, saltando de frecuencia en frecuencia sincrónicamente en intervalos de tiempo llamados dwell time (inferior a 400 ms) en el transmisor. Esta definido en el estándar 802.11 para redes WLAN. VENTAJAS Las señales en espectro ensanchado son altamente resistentes al ruido y a la interferencia. Las señales en espectro ensanchado son difíciles de interceptar. Una transmisión de este tipo suena como un ruido de corta duración, o como un incremento en el ruido en cualquier receptor, excepto para el que esté usando la secuencia que fue usada por el transmisor. Transmisiones en espectro ensanchado pueden compartir una banda de frecuencia con muchos tipos de transmisiones convencionales con mínima interferencia

DSSS (ESPECTRO ENSANCHADO POR SECUENCIA DIRECTA) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Es una técnica de codificación que utiliza un código de pseudorruido para "modular" digitalmente una portadora, con el fin de aumentar el ancho de banda de la transmisión y reduzca la densidad de potencia espectral La señal resultante tiene un espectro parecido al de ruido de tal forma que todos los receptores les parecerá una señal de ruido excepto al destino Esta técnica genera un patrón de bits redundante para cada uno de los bits que componen la señal La secuencia de bits utilizada para modular los bits se conoce como secuencia de Barker , código de dispersión o pseudoruido. Utiliza dos tipos de modulación para el estándar IEEE 802.11 la modulación DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) y la modulación DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying), que proporcionan una velocidad de transferencia de 1 y 2 Mbps respectivamente.

OFDM(MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAS ORTOGONALES) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Es una técnica de codificación que consiste en enviar un conjunto de ondas portadoras de diferentes frecuencias donde cada una transporta información. Utiliza modulación en QAM o en PSK. Se denomina Coded OFDM ya que la señal pasa por un codificador de canal para corregir errores de transmisión. Es muy robusta frente al multirayecto lo que lo hace capaz de recuperar entre las distintas señales con distintos retardos y amplitudes. Genera una alta tasa de transmisión al dividir el flujos de datos en canales paralelos con portadoras de banda estrecha y con tiempos de símbolos mayores con respecto al caso de usar banda ancha donde los tiempos de símbolos son mas corto. Los sistemas que utiliza OFDM son. DVB-T (televisión digital), DAB (radio digital), DRM (radio digital de baja frecuencia), DSL, (wireless LAN)redes inalámbricas, , WIMAX, PLC (comunicaciones por línea de potencia) , LET (telefonía móvil celular 4G).

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LAS TÉCNICAS DE ACCESO AL MEDIO ¡GRACIAS!