EntradaLos principales tipos de líneas de comunicación. Línea de comunicación física dedicada ¿Qué son las líneas de comunicación física?
La línea de comunicación (Fig. 3.7) generalmente consta de un medio físico a través del cual se transmiten las señales de información eléctrica, equipos de transmisión de datos y equipos intermedios. Un sinónimo del término "línea de comunicación" es el término "canal de comunicación".
Arroz. 3.7. Composición de la línea de comunicación
El medio físico de transmisión de datos es un cable, es decir, un conjunto de alambres, carcasas y conectores aislantes y protectores, así como la atmósfera terrestre o el espacio exterior, a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Según el medio de transmisión de datos, las líneas de comunicación (Fig. 3.8) se dividen en:
Cableado (aerotransportado);
Cable (cobre y fibra óptica);
Canales de radio de terrestre y comunicaciones por satélite.
Arroz. 3.8. Tipos de líneas de comunicación
Las líneas de comunicación por cable (aéreas) son cables sin trenzas aislantes o protectoras, colocados entre los postes y suspendidos en el aire. Estas líneas de comunicación tradicionalmente llevan señales telefónicas o telegráficas, pero en ausencia de otras posibilidades, estas líneas también se utilizan para transferir datos informáticos. La velocidad y la inmunidad al ruido de estas líneas dejan mucho que desear. Hoy en día, las líneas de comunicación por cable están siendo reemplazadas rápidamente por líneas de cable.
Las líneas de cable son una estructura bastante compleja. El cable consta de conductores encerrados en varias capas de aislamiento: eléctrico, electromagnético, mecánico y posiblemente climático. Además, el cable puede equiparse con conectores que le permiten conectarse rápidamente a varios equipos. V Red de computadoras Se utilizan tres tipos principales de cables: cables de cobre de par trenzado, cables coaxiales con conductores de cobre y cables de fibra óptica.
Un par de cables trenzados se llama par trenzado. El par trenzado existe en forma blindada (STP) donde un par de cables de cobre se envuelven en un blindaje aislante, y sin blindaje (UTP) cuando no hay un recubrimiento aislante. Torcer los cables reduce el efecto del ruido externo en las señales deseadas transmitidas por el cable. El cable coaxial tiene una estructura desequilibrada y consta de un conductor de cobre interno y una trenza separada del conductor por una capa de aislamiento. Hay varios tipos cable coaxial, que difieren en características y áreas de aplicación: para redes locales, para redes globales, para televisión por cable... El cable de fibra óptica consta de fibras delgadas (5-60 micrones) a través de las cuales se propagan las señales de luz. Este es un mejor tipo de cable: proporciona transmisión de datos a una velocidad muy alta (hasta 10 Gbit / sy superior) y, además, mejor que otros tipos de medio de transmisión, brinda protección de datos contra interferencias externas.
Los canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite se forman utilizando un transmisor y receptor de ondas de radio. Existe una gran cantidad de diferentes tipos de canales de radio, que se diferencian tanto en el rango de frecuencia utilizado como en el rango de canal. Las bandas de longitud de onda corta, media y larga (KB, CB y LW), también llamadas bandas de modulación de amplitud (AM) por el tipo de modulación de señal utilizada en ellas, proporcionan comunicación a larga distancia, pero a una velocidad de datos baja. Más de alta velocidad son los canales que operan en las bandas de onda ultracorta (VHF), que se caracterizan por la modulación de frecuencia (FM), así como en las bandas de microondas. En el rango de microondas (más de 4 GHz), las señales ya no se reflejan en la ionosfera de la Tierra. Una conexión estable requiere una línea de visión entre el transmisor y el receptor. Por lo tanto, dichas frecuencias utilizan canales por satélite o canales de retransmisión de radio, cuando se cumple esta condición.
En las redes informáticas, casi todos los tipos descritos se utilizan en la actualidad. ambientes fisicos transmisión de datos, pero las más prometedoras son las de fibra óptica. Hoy en día, se utilizan como base para la construcción de carreteras de grandes redes territoriales, así como líneas de comunicación de alta velocidad de redes locales. El par trenzado también es un medio popular, que se caracteriza por una excelente relación calidad-costo y facilidad de instalación. Los cables de par trenzado se utilizan generalmente para conectar usuarios finales de redes a distancias de hasta 100 metros del concentrador. Los canales por satélite y las comunicaciones por radio se utilizan con mayor frecuencia en los casos en que no se pueden utilizar las comunicaciones por cable, por ejemplo, cuando el canal pasa a través de un área escasamente poblada o para comunicarse con usuario móvil redes, como un camionero, un médico haciendo una ronda.
Los principales tipos de líneas de comunicación se dividen en cableadas e inalámbricas. En las líneas de comunicación por cable, el medio físico a través del cual se propagan las señales forma un enlace mecánico entre el receptor y el transmisor. Las líneas de comunicación inalámbrica se caracterizan por el hecho de que no existe una conexión mecánica entre el transmisor y el receptor, y el portador de la información son las ondas electromagnéticas que se propagan en el entorno.
Líneas de comunicación por cable
Por características de diseño, las líneas de cables se dividen en:
alambres de aire, que son alambres sin vainas aislantes o protectoras, colocados entre los postes y suspendidos en el aire;
cable, que consta de conductores, generalmente encerrados en varias capas de aislamiento.
Las líneas de comunicación aéreas tradicionalmente llevan señales telefónicas o telegráficas, pero en ausencia de otras capacidades, estas líneas se utilizan para transferir datos informáticos. Las características de velocidad y la inmunidad al ruido de estas líneas dejan mucho que desear. Las líneas de comunicación por cable están siendo reemplazadas rápidamente por líneas de cable.
Las líneas de comunicación eléctrica por cable se dividen en tres tipos principales: un cable basado en pares trenzados de hilos de cobre, un cable coaxial con un núcleo de cobre y también un cable de fibra óptica.
Un par de cables trenzados se llama par trenzado. Los cables están retorcidos para eliminar la influencia mutua entre las corrientes eléctricas en los conductores. El par trenzado existe en una versión blindada en la que un par de cables de cobre se envuelven en un blindaje aislante y no blindan cuando no hay una funda aislante. Uno o más pares trenzados se agrupan en cables con una funda protectora.
El par trenzado sin blindaje tiene una amplia gama de aplicaciones. Se utiliza tanto en redes telefónicas como informáticas. Actualmente, el cable UTP es un medio popular para la transmisión de información a distancias cortas [unos 100 metros]. Los cables de par trenzado se dividen en 5 categorías según las características eléctricas y mecánicas. En las redes informáticas se utilizan ampliamente cables de 3 y 5 categorías, que se describen en el estándar americano EIA / TIA-568A.
El cable de categoría 3 está diseñado para transmisión de datos a baja velocidad. Para ello, la atenuación se determina a una frecuencia de 16 MHz y debe ser de al menos 13,1 dB con una longitud de cable de 100 metros. El cable de par trenzado de categoría 5 se caracteriza por una atenuación de al menos 22 dB para una frecuencia de 100 MHz con una longitud de cable de no más de 100 metros. Se eligió la frecuencia de 100 MHz porque este cable de categoría está diseñado para transmisión de datos de alta velocidad, cuyas señales tienen armónicos significativos a una frecuencia de aproximadamente 100 MHz.
Todos los cables UTP, independientemente de su categoría, están disponibles en diseño de 4 pares. Cada uno de los cuatro pares tiene un color y un tono específicos. Las ventajas del cable UTP incluyen:
flexibilidad del cable, por lo que se simplifica la instalación de la línea de comunicación;
bajo costo con un ancho de banda suficientemente alto [hasta 1 Gbps].
Las desventajas del cable de par trenzado sin blindaje son:
inmunidad a bajo ruido;
límite estricto en la longitud del cable.
El STP de par trenzado blindado protege bien las señales transmitidas de las interferencias y también emite menos ondas electromagnéticas en el exterior. Sin embargo, la presencia de un blindaje conectado a tierra aumenta el costo del cable y complica su tendido, ya que requiere una conexión a tierra de alta calidad. El cable STP se utiliza principalmente para la transmisión de información discreta y la voz no se transmite a través de él.
El estándar principal que define los parámetros STP es el estándar propietario de IBM. En esta norma, los cables no se dividen en categorías, sino en tipos. El tipo 1 coincide aproximadamente con la categoría 5 de UTP. Consiste en 2 pares de alambres de cobre trenzados, blindados con una trenza conductora, que está conectada a tierra. Cable Tipo de IBM 2 es un cable de tipo 1 con 2 pares adicionales de cables de voz sin blindaje. No todos los tipos de estándar de IBM son STP.
Un cable coaxial consta de dos conductores concéntricos aislados entre sí, de los cuales el exterior parece un tubo. Debido a este diseño, el cable coaxial es menos susceptible a las influencias electromagnéticas externas, por lo que se puede utilizar a velocidades de transmisión de datos más altas. Además, debido al núcleo central relativamente grueso, estos cables se caracterizan por una atenuación mínima de la señal eléctrica, lo que permite que la información se transmita a distancias suficientemente largas. El ancho de banda del cable coaxial puede ser superior a 1 GHz / km y la atenuación inferior a 20 dB / km a 1 GHz.
Hay muchos tipos de cables coaxiales que se utilizan en varios tipos de redes: teléfono, televisión y computadora. Hay dos tipos de cables que se utilizan en las redes de área local: cable coaxial delgado y cable coaxial grueso.
El cable coaxial delgado tiene un diámetro exterior de aproximadamente 5 mm y el diámetro del alambre de cobre central es de 0,89 mm. Este cable está diseñado para transmitir señales con un espectro de hasta 10 MHz a una distancia de hasta 185 metros.
El cable coaxial grueso tiene un diámetro exterior de aproximadamente 10 mm y el diámetro del alambre de cobre central es de 2,17 mm. Este cable está diseñado para transmitir señales con un espectro de hasta 10 MHz a una distancia de 500 metros.
El cable coaxial delgado tiene características mecánicas y eléctricas inferiores en comparación con el cable coaxial grueso, pero debido a su flexibilidad, es más conveniente para la instalación.
Un cable coaxial es varias veces más caro que un cable de par trenzado, y en términos de características es inferior, en particular, a un cable de fibra óptica, por lo que se utiliza cada vez menos a la hora de construir un sistema de comunicación para redes informáticas.
Los cables de fibra óptica se componen de conductor central luz [núcleo] - una fibra de vidrio rodeada por otra capa de vidrio - un revestimiento con un índice de refracción más bajo que el núcleo. Extendiéndose a lo largo del núcleo, los rayos de luz no van más allá de sus límites, reflejándose desde el caparazón. Cada fibra de vidrio transmite señales en una sola dirección.
Dependiendo de la distribución del índice de refracción y del tamaño del diámetro del núcleo, existen:
fibra multimodo con índice de refracción escalonado;
fibra multimodo con cambio suaveíndice de refracción;
fibra monomodo.
Un cable monomodo utiliza un conductor central de un diámetro muy pequeño, acorde con la longitud de onda de la luz, de 5 a 10 micrones. En este caso, prácticamente todos los rayos se propagan a lo largo del eje óptico del núcleo sin ser reflejados desde el revestimiento. El ancho de banda de un cable monomodo es muy amplio, hasta cientos de gigahercios por kilómetro. Hacer fibras de alta calidad para un cable monomodo es un desafío proceso tecnológico lo que hace que el cable sea bastante caro.
Los cables multimodo utilizan núcleos internos más anchos que son más fáciles de fabricar. Los estándares definen dos de los cables multimodo más comunes: 62,5 / 125 µm y 50/125 µm, 62,5 µm o 50 µm es el diámetro del conductor central y 125 µm es el diámetro del conductor exterior.
En los cables multimodo, hay múltiples haces de luz en el conductor interno al mismo tiempo que rebotan en el conductor externo. El ángulo de reflexión de un conductor se llama modo de haz. Los cables multimodo tienen un ancho de banda más estrecho, de 500 a 800 MHz / km. El estrechamiento de la banda se produce por la pérdida de energía luminosa durante los reflejos, así como por la interferencia de haces de diferentes modos.
Los siguientes se utilizan como fuentes de emisión de luz en cables de fibra óptica:
LED;
láseres.
Los LED pueden emitir luz con longitudes de onda de 0,85 y 1,3 micrones. Los emisores láser funcionan a longitudes de onda de 1,3 y 1,55 micrones. La velocidad de los láseres modernos permite modular el flujo de luz a frecuencias de 10 GHz y superiores.
Los cables de fibra óptica tienen excelentes características electromagnéticas y mecánicas, cuya desventaja es la complejidad y el alto costo del trabajo de instalación.
Líneas de comunicación inalámbrica
La tabla proporciona información sobre los rangos de frecuencia electromagnética utilizados en los canales de comunicación inalámbrica.
Los canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite se forman utilizando un transmisor y receptor de ondas de radio. Las ondas de radio son oscilaciones electromagnéticas con una frecuencia f inferior a 6000 GHz [con una longitud de onda l superior a 100 micrones]. La relación entre la longitud de onda y la frecuencia viene dada por
f = c / lambda donde c = 3 * 10 8 m / s es la velocidad de la luz en el vacío.
Para la transmisión de información, la comunicación por radio se utiliza principalmente cuando la comunicación por cable es imposible, por ejemplo:
cuando el canal pasa por un área escasamente poblada o de difícil acceso;
contactar suscriptores móviles como un taxista, un médico de ambulancia.
La principal desventaja de la comunicación por radio es su débil inmunidad al ruido. Esto se aplica principalmente a los rangos de ondas de radio de baja frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia de funcionamiento, mayor será la capacidad [número de canales] del sistema de comunicación, pero menores serán los límites de distancia en los que es posible la transmisión directa entre dos puntos. La primera de las razones da lugar a una tendencia a dominar nuevos rangos de frecuencias más altas. Sin embargo, las ondas de radio con una frecuencia superior a 30 GHz son factibles para distancias no superiores o del orden de 5 km debido a la absorción de ondas de radio en la atmósfera.
Para la transmisión a largas distancias, se utiliza una cadena de estaciones de retransmisión de radio, separadas entre sí a una distancia de hasta 40 km. Cada estación tiene una torre con un receptor y transmisor de ondas de radio, recibe una señal, la amplifica y la transmite a la siguiente estación. Las antenas direccionales se utilizan para aumentar la potencia de la señal y reducir la influencia de las interferencias.
La comunicación por satélite se diferencia de la retransmisión por radio en que un satélite terrestre artificial actúa como repetidor. Este tipo de comunicación proporciona una mayor calidad de información transmitida, ya que requiere menos nodos intermedios a lo largo de la ruta de transmisión de información. A menudo se utiliza una combinación de comunicación por relevo de radio con satélite.
La radiación infrarroja y de ondas milimétricas se utiliza a distancias cortas en unidades de control remoto. La principal desventaja de la radiación en este rango es que no atraviesa un obstáculo. Esta desventaja es al mismo tiempo una ventaja cuando la radiación en una habitación no interfiere con la radiación en otra. No es necesario obtener permiso para esta frecuencia. Es un excelente canal de comunicación para uso en interiores.
El rango visible también se utiliza para la transmisión. Normalmente, la fuente de luz es un láser. La radiación coherente se enfoca fácilmente. Sin embargo, la lluvia o la niebla estropean el asunto. Incluso las corrientes de convección en el techo que ocurren en un día caluroso pueden estropear la transmisión.
En las redes informáticas, se utilizan telefonía, telégrafo, televisión, redes de comunicación por satélite. Como líneas de comunicación se utilizan canales de radio alámbricos (aéreos), por cable, terrestres y por satélite. La diferencia entre ellos está determinada por el medio de transmisión de datos. El medio físico de transmisión de datos puede ser un cable, así como la atmósfera terrestre o el espacio exterior, a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Líneas de comunicación por cable (aéreas)- estos son cables sin trenzas aislantes o protectoras, colocados entre los postes y suspendidos en el aire. Tradicionalmente, se utilizan para transmitir señales telefónicas y telegráficas, pero a falta de otras posibilidades, se utilizan para transmitir datos informáticos. Las líneas de comunicación por cable se caracterizan por un ancho de banda reducido y una baja inmunidad al ruido, por lo que se reemplazan rápidamente por líneas de cable.
Líneas de cable incluyen un cable que consta de conductores con aislamiento en varias capas: eléctricos, electromagnéticos, mecánicos y conectores para conectar varios equipos. En KS, se utilizan principalmente tres tipos de cable: un cable basado en pares trenzados de hilos de cobre (este es un par trenzado en una versión apantallada, cuando un par de hilos de cobre se envuelve en una pantalla aislante, y sin apantallar, cuando hay sin envoltura aislante), cable coaxial (consta de un conductor de cobre interno y una trenza separada del núcleo por una capa de aislamiento) y un cable de fibra óptica (consta de fibras delgadas de 5-60 micrones a través de las cuales se propagan las señales de luz ).
Las fibras ópticas tienen el mejor rendimiento entre las líneas de comunicación por cable. Sus principales ventajas: alto rendimiento (hasta 10 Gbit / sy superior), debido al uso de ondas electromagnéticas en el rango óptico; insensibilidad a los campos electromagnéticos externos y la ausencia de su propia radiación electromagnética, baja intensidad de trabajo de tendido de un cable óptico; seguridad contra chispas, explosiones y incendios; mayor resistencia a entornos agresivos; gravedad específica pequeña (la relación entre la masa lineal y el ancho de banda); amplias áreas de aplicación (creación de carreteras de acceso público, sistemas de comunicación informática con periféricos redes locales, en tecnología de microprocesadores, etc.).
Desventajas de los FOCL: conectar computadoras adicionales a la fibra óptica debilita significativamente la señal, los módems de alta velocidad necesarios para las fibras ópticas siguen siendo costosos, las fibras ópticas que conectan las computadoras deben estar equipadas con convertidores de señales eléctricas en señales de luz y viceversa.
Canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite formado por un transmisor y receptor de ondas de radio. Los diferentes tipos de canales de radio difieren en el rango de frecuencia utilizado y el rango de transmisión. Los canales de radio que operan en los rangos de ondas cortas, medias y largas (HF, SV, DV) proporcionan comunicación a larga distancia, pero a una velocidad de datos baja. Estos son canales de radio que utilizan señales de modulación de amplitud. Los canales que operan en las bandas de onda ultracorta (VHF) son más rápidos y se caracterizan por la modulación de frecuencia de las señales. Los canales de ultra alta velocidad son los que operan en los rangos de ultra alta frecuencia (UHF), es decir, por encima de 4 GHz. En el rango de microondas, las señales no son reflejadas por la ionosfera de la Tierra, por lo tanto, se requiere una línea de visión entre el transmisor y el receptor para una comunicación estable. Por esta razón, las señales de microondas se utilizan en canales de satélite o en radioenlaces, donde se cumple esta condición.
Características de la línea de comunicación... Las principales características de las líneas de comunicación incluyen las siguientes: respuesta de frecuencia, ancho de banda, atenuación, ancho de banda, inmunidad al ruido, diafonía en el extremo cercano de la línea, confiabilidad de la transmisión de datos, costo unitario.
Las características de una línea de comunicación a menudo se determinan analizando sus reacciones a algunas influencias de referencia, que son oscilaciones sinusoidales de varias frecuencias, ya que a menudo se encuentran en la tecnología y con su ayuda es posible representar cualquier función del tiempo. El grado de distorsión de las señales sinusoidales de una línea de comunicación se estima utilizando la respuesta de frecuencia, el ancho de banda y la atenuación a una frecuencia específica.
Respuesta frecuente(AFC) da la imagen más completa de la línea de comunicación, muestra cómo la amplitud de la sinusoide en la salida de la línea se atenúa en comparación con la amplitud en su entrada para todas las frecuencias posibles de la señal transmitida (en lugar de la señal amplitud, su potencia se utiliza a menudo). En consecuencia, la respuesta de frecuencia le permite determinar la forma de la señal de salida para cualquier señal de entrada. Sin embargo, es muy difícil obtener la respuesta de frecuencia de una línea de comunicación real, por lo tanto, en la práctica, se utilizan otras características simplificadas en su lugar: ancho de banda y atenuación.
Ancho de banda de comunicación es un rango de frecuencia continuo en el que la relación entre la amplitud de la señal de salida y la señal de entrada excede un límite predeterminado (generalmente 0,5). En consecuencia, el ancho de banda determina el rango de frecuencia de una señal de onda sinusoidal en la que esta señal se transmite a través de la línea de comunicación sin una distorsión significativa. El ancho de banda que tiene el mayor impacto en la máxima tasa de transferencia de datos posible a través de la línea de comunicación es la diferencia entre las frecuencias máxima y mínima de una señal sinusoidal en un ancho de banda dado. El ancho de banda depende del tipo de línea y su longitud.
Debe hacerse una distinción entre ancho de banda y ancho del espectro señales de información transmitidas. El ancho del espectro de las señales transmitidas es la diferencia entre los armónicos de señal significativos máximo y mínimo, es decir, aquellos armónicos que hacen la principal contribución a la señal resultante. Si los armónicos de señal significativos caen dentro del ancho de banda de la línea, entonces el receptor transmitirá y recibirá dicha señal sin distorsión. De lo contrario, la señal se distorsionará, el receptor se equivocará al reconocer la información y, por tanto, la información no podrá transmitirse con el ancho de banda dado.
Atenuación Es la disminución relativa de la amplitud o potencia de la señal cuando una señal de cierta frecuencia se transmite por la línea.
La atenuación A se mide en decibelios (dB, dB) y se calcula mediante la fórmula:
donde Рвх, Рвх - potencia de la señal en la salida y en la entrada de la línea, respectivamente.
Para una estimación aproximada de la distorsión de las señales transmitidas por la línea, es suficiente conocer la atenuación de las señales de la frecuencia fundamental, es decir, la frecuencia cuyo armónico tiene la mayor amplitud y potencia. Es posible una estimación más precisa si se conoce la atenuación en varias frecuencias cercanas a la fundamental.
Capacidad de la línea de comunicación- esta es su característica, que determina (como el ancho de banda) la máxima tasa de transferencia de datos posible a través de la línea. Se mide en bits por segundo (bps) y también en unidades derivadas (kbps, Mbps, Gbps).
El rendimiento de una línea de comunicación depende de sus características (respuesta de frecuencia, ancho de banda, atenuación) y del espectro de señales transmitidas, que, a su vez, depende del método elegido de codificación física o lineal (es decir, del método de representación discreta información en forma de señales). Para un método de codificación, una línea puede tener un ancho de banda y para otro, otro.
Al codificar, generalmente se usa un cambio en cualquier parámetro de una señal periódica (por ejemplo, oscilaciones sinusoidales): la frecuencia, amplitud y fase de una sinusoide o el signo del potencial de una secuencia de pulsos. Una señal periódica, cuyos parámetros cambian, se denomina señal portadora o frecuencia portadora si se utiliza una sinusoide como tal señal. Si la sinusoide recibida no cambia ninguno de sus parámetros (amplitud, frecuencia o fase), entonces no lleva ninguna información.
El número de cambios en el parámetro de información de la señal periódica portadora por segundo (para una sinusoide, este es el número de cambios en amplitud, frecuencia o fase) se mide en baudios. El ciclo del transmisor se denomina período de tiempo entre cambios adyacentes en la señal de información.
En general, el ancho de banda de la línea en bits por segundo no es el mismo que la velocidad en baudios. Dependiendo del método de codificación, puede ser mayor, igual o menor que el número de baudios. Si, por ejemplo, con este método de codificación, un valor de un solo bit se representa con un pulso de polaridad positiva y un valor cero se representa con un pulso de polaridad negativa, entonces cuando se transmiten bits que cambian alternativamente (no hay series de bits de el mismo nombre) señal física durante la transmisión de cada bit, cambia su estado dos veces. Por lo tanto, con esta codificación, el rendimiento de la línea es dos veces menor que el número de baudios transmitidos por la línea.
El ancho de banda de la línea se ve afectado no solo por el físico, sino también por el llamado lógico codificación, que se realiza antes de la codificación física y consiste en reemplazar la secuencia original de bits de información por una nueva secuencia de bits que lleva la misma información, pero tiene propiedades adicionales (por ejemplo, la capacidad del lado receptor de detectar errores en la información recibida). datos o para garantizar la confidencialidad de los datos transmitidos cifrándolos). La codificación lógica, por regla general, va acompañada de la sustitución de la secuencia de bits original por una secuencia más larga, lo que afecta negativamente al tiempo de transmisión. información útil.
Hay un cierto el vínculo entre el ancho de banda de una línea y su ancho de banda... Con un método de codificación física fija, la capacidad de la línea aumenta con un aumento en la frecuencia de la señal periódica portadora, ya que este aumento se acompaña de un aumento en la información transmitida por unidad de tiempo. Pero con un aumento en la frecuencia de esta señal, también aumenta el ancho de su espectro, que se transmite con distorsiones determinadas por el ancho de banda de la línea. Cuanto mayor sea la discrepancia entre el ancho de banda de la línea y el ancho de banda de las señales de información transmitidas, más señales estarán sujetas a distorsión y más probabilidades habrá de que se produzcan errores en el reconocimiento de la información por parte del receptor. Como resultado, la velocidad de transferencia de información resulta ser menor de lo esperado.
Claude Shannon estableció una relación entre el ancho de banda de una línea y su ancho de banda máximo posible, independientemente del método de codificación física adoptado:
dónde CON- rendimiento máximo de línea (bit / s);
F- ancho de banda de la línea (Hz);
- potencia de señal útil;
- potencia de ruido (interferencia).
Como se desprende de esta relación, no existe un límite de ancho de banda teórico para una línea de ancho de banda fijo. Sin embargo, en la práctica, es bastante difícil y costoso aumentar la capacidad de la línea aumentando significativamente la potencia del transmisor o reduciendo la potencia del ruido en la línea. Además, el efecto de estas capacidades sobre el rendimiento está limitado no por una relación directamente proporcional, sino por una relación logarítmica.
Mayor que uso práctico obtuvo la proporción encontrada por Nyquist:
dónde METRO- el número de estados diferentes del parámetro de información de la señal transmitida.
La relación de Nyquist, que también se utiliza para determinar el ancho de banda máximo posible de una línea de comunicación, no tiene en cuenta explícitamente la presencia de ruido en la línea. Sin embargo, su influencia se refleja indirectamente en la elección del número de estados de la señal de información. Por ejemplo, para aumentar el rendimiento de la línea, fue posible usar no 2 o 4 niveles al codificar datos, sino 16. Pero si la amplitud del ruido excede la diferencia entre los 16 niveles adyacentes, el receptor no podrá para reconocer constantemente los datos transmitidos. Por lo tanto, el número de posibles estados de la señal está realmente limitado por la relación entre la potencia de la señal y el ruido.
Utilizando la fórmula de Nyquist, se determina el valor límite de la capacidad del canal para el caso en que el número de estados de la señal de información ya haya sido seleccionado teniendo en cuenta las posibilidades de su reconocimiento estable por parte del receptor.
Inmunidad a la línea de comunicación Es su capacidad para reducir el nivel de interferencia creado en el entorno externo en los conductores internos. Depende del tipo de medio físico utilizado y de los medios de detección y supresión de la interferencia. Las más resistentes al ruido, insensibles a la radiación electromagnética externa, son las líneas de fibra óptica, las menos resistentes al ruido son las líneas de radio, una posición intermedia la ocupan las líneas de cable. La reducción de la interferencia causada por la radiación electromagnética externa se logra apantallando y retorciendo los conductores.
2.1. Tipos de líneas de comunicación
La línea de comunicación generalmente consta de un medio físico a través del cual se transmiten señales de información eléctrica, equipos de transmisión de datos y equipos intermedios. Sinónimo del término linea de comunicacion es el término canal de comunicación.
Arroz. 1.1. Composición de la línea de comunicación
Medio de transmisión físico
Medio de transmisión físico (medio) puede ser un cable, es decir, un conjunto de alambres, revestimientos y conectores aislantes y protectores, así como la atmósfera terrestre o el espacio exterior a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Dependiendo del medio de transmisión de datos, las líneas de comunicación se dividen en las siguientes:
· Alambre (aire);
· Cable (cobre y fibra óptica);
Líneas de cable representan un diseño bastante complejo. El cable consta de conductores encerrados en varias capas de aislamiento: eléctrico, electromagnético, mecánico y posiblemente climático. Además, el cable puede equiparse con conectores que le permiten conectarse rápidamente a varios equipos. Hay tres tipos principales de cables que se utilizan en las redes informáticas: cables de cobre de par trenzado, cables de cobre coaxiales y cables de fibra óptica.
Un par de cables trenzados se llama par trenzado... Par trenzado disponible en versión blindada (Par trenzado blindado, STP), cuando un par de cables de cobre está envuelto en un blindaje aislante y sin blindaje (Par trenzado sin blindaje, UTP) cuando falta la envoltura aislante. Torcer los cables reduce el efecto del ruido externo en las señales deseadas transmitidas por el cable. Fibra óptica consta de fibras delgadas (5-60 micrones) a través de las cuales se propagan las señales de luz. Este es el tipo de cable de la más alta calidad: proporciona transferencia de datos a una velocidad muy alta (hasta 10 Gbit / sy superior) y, además, mejor que otros tipos de medio de transmisión, proporciona protección de datos contra interferencias externas.
Canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite formado por un transmisor y receptor de ondas de radio. Existe una gran cantidad de diferentes tipos de canales de radio, que se diferencian tanto en el rango de frecuencia utilizado como en el rango de canal. Los rangos de longitud de onda corta, media y larga (KB, MW y LW), también llamados rangos de modulación de amplitud (AM) después del método de modulación de señal que utilizan, proporcionan comunicación a larga distancia, pero a una velocidad de datos baja. Más canales de alta velocidad están operando en las bandas de onda ultracorta (VHF), que se caracterizan por la modulación de frecuencia (Modulación de frecuencia, FM), así como las bandas de microondas (microondas o microondas).
En las redes informáticas, casi todos los tipos descritos de medios físicos de transmisión de datos se utilizan hoy en día, pero los más prometedores son los de fibra óptica. El par trenzado también es un medio popular, que se caracteriza por una excelente relación calidad-costo y facilidad de instalación. Los canales por satélite y las comunicaciones por radio se utilizan con mayor frecuencia en los casos en que no se pueden utilizar las comunicaciones por cable.
2.2. Características de la línea de comunicación
Las principales características de las líneas de comunicación son:
· Característica de amplitud-frecuencia;
· banda ancha;
Atenuación;
· Inmunidad al ruido;
· Diafonía en el extremo cercano de la línea;
· Banda ancha;
· Fiabilidad de la transmisión de datos;
· Coste unitario.
En primer lugar, el diseñador de una red informática está interesado en el rendimiento y la fiabilidad de la transmisión de datos, ya que estas características afectan directamente el rendimiento y la fiabilidad de la red que se está creando. El ancho de banda y la fidelidad son características tanto del enlace de comunicación como de la forma en que se transmiten los datos. Por tanto, si el método de transmisión (protocolo) ya ha sido definido, estas características también son conocidas. Sin embargo, no se puede hablar del ancho de banda de la línea de comunicación antes de que se defina el protocolo de la capa física. Es en tales casos, cuando debe determinarse el más apropiado de los protocolos existentes, cuando las características restantes de la línea, como el ancho de banda, la diafonía, la inmunidad al ruido y otras características, cobran importancia. Para determinar las características de un enlace de comunicación, a menudo se utiliza un análisis de sus reacciones a algunas influencias de referencia.
Análisis espectral de señales en líneas de comunicación.
Se sabe por la teoría del análisis armónico que cualquier proceso periódico puede representarse como un número infinito de componentes sinusoidales, llamados armónicos, y el conjunto de todos los armónicos se denomina descomposición espectral de la señal original. Las señales no periódicas se pueden representar como una integral de señales sinusoidales con un espectro continuo de frecuencias.
La técnica para encontrar el espectro de cualquier señal fuente es bien conocida. Para algunas señales que están bien descritas analíticamente, el espectro se calcula fácilmente según las fórmulas de Fourier. Para las formas de onda arbitrarias que se encuentran en la práctica, el espectro se puede encontrar utilizando instrumentos especiales: analizadores espectrales, que miden el espectro de una señal real y muestran las amplitudes de los armónicos de los componentes. La distorsión de una sinusoide de cualquier frecuencia por el canal de transmisión finalmente conduce a la distorsión de la señal transmitida de cualquier forma, especialmente si las sinusoides de diferentes frecuencias no están igualmente distorsionadas. Al transmitir señales de impulso típicas de las redes de computadoras, los armónicos de baja y alta frecuencia se distorsionan, como resultado, los frentes de pulso pierden su forma rectangular. Como resultado, es posible que las señales en el extremo receptor de la línea no se reconozcan fácilmente.
La línea de comunicación distorsiona las señales transmitidas debido a que sus parámetros físicos difieren de los ideales. Entonces, por ejemplo, los cables de cobre siempre representan una combinación de resistencia activa, carga capacitiva e inductiva distribuida a lo largo de la longitud. Como resultado, para sinusoides de diferentes frecuencias, la línea tendrá diferente impedancia, lo que significa que se transmitirán de diferentes formas. El cable de fibra óptica también tiene sesgos que evitan la perfecta propagación de la luz. Si la línea de comunicación incluye equipos intermedios, también puede introducir distorsiones adicionales, ya que es imposible crear dispositivos que transmitan igualmente bien todo el espectro de sinusoides, de cero a infinito.
Además de las distorsiones de la señal introducidas por los parámetros físicos internos de la línea de comunicación, también existen interferencias externas que contribuyen a la distorsión de la forma de la señal en la salida de la línea. Esta interferencia es creada por varios motores eléctricos, dispositivos electrónicos, fenómenos atmosféricos, etc. A pesar de las medidas de protección adoptadas por los diseñadores de cables y equipos de conmutación de amplificación, no es posible compensar completamente la influencia de las interferencias externas. Por lo tanto, las señales en la salida de la línea de comunicación suelen tener una forma compleja, según la cual a veces es difícil comprender qué información discreta se suministró a la entrada de la línea.
El grado de distorsión de las señales sinusoidales por las líneas de comunicación se estima utilizando características como la respuesta de frecuencia, el ancho de banda y la atenuación a una frecuencia específica.
Respuesta frecuente
Respuesta frecuente muestra cómo la amplitud de la sinusoide en la salida de la línea de comunicación se atenúa en comparación con la amplitud en su entrada para todas las frecuencias posibles de la señal transmitida. En lugar de la amplitud de esta característica, a menudo se utiliza un parámetro de señal como su potencia. Conocer la respuesta de frecuencia de una línea real le permite determinar la forma de la señal de salida para casi cualquier señal de entrada. Para hacer esto, es necesario encontrar el espectro de la señal de entrada, transformar la amplitud de sus armónicos constituyentes de acuerdo con la característica de amplitud-frecuencia y luego encontrar la forma de la señal de salida agregando los armónicos transformados.
A pesar de la integridad de la información proporcionada por la característica amplitud-frecuencia sobre la línea de comunicación, su uso se complica por el hecho de que es muy difícil obtenerla. Por lo tanto, en la práctica, en lugar de la característica de amplitud-frecuencia, se utilizan otras características simplificadas: ancho de banda y atenuación.
Banda ancha
Banda ancha es un rango de frecuencia continuo para el cual la relación entre la amplitud de la señal de salida y la señal de entrada excede algún límite predeterminado, generalmente 0.5. Es decir, el ancho de banda determina el rango de frecuencia de una señal sinusoidal en la que esta señal se transmite a través de la línea de comunicación sin una distorsión significativa. Conocer el ancho de banda le permite obtener, con cierto grado de aproximación, el mismo resultado que conocer la respuesta de frecuencia. Ancho El ancho de banda tiene el mayor impacto en la velocidad máxima posible de transmisión de información a través de la línea de comunicación.
Atenuación
Atenuación se define como la disminución relativa de la amplitud o potencia de una señal cuando una señal de cierta frecuencia se transmite a través de una línea de señal. Por lo tanto, la atenuación es un punto de la respuesta de frecuencia de la línea. La atenuación A generalmente se mide en decibelios (dB, decibel - dB) y se calcula utilizando la siguiente fórmula:
A = 10 log10 Pout / Pin,
donde Pout es la potencia de la señal en la salida de línea,
Рвх - potencia de señal en la entrada de línea.
Dado que la potencia de la señal de salida de un cable sin amplificadores intermedios es siempre menor que la potencia de la señal de entrada, la atenuación del cable es siempre negativa.
Absoluto nivel de potencia también medido en decibelios. En este caso, se toma un valor de 1 mW como valor base de la potencia de la señal, con respecto al cual se mide la potencia actual. Por tanto, el nivel de potencia p se calcula mediante la siguiente fórmula:
p = 10 log10 P / 1mW [dBm],
donde P es la potencia de la señal en milivatios,
dBm (dBm) es una unidad de medida del nivel de potencia (decibelios por 1 mW).
Así, la respuesta en frecuencia, el ancho de banda y la atenuación son características universales, y su conocimiento nos permite concluir cómo se transmitirán señales de cualquier forma a través de la línea de comunicación.
El ancho de banda depende del tipo de línea y su longitud. En la Fig. 1.1 muestra el ancho de banda de las líneas de comunicación de varios tipos, así como los rangos de frecuencia más utilizados en la tecnología de la comunicación.
Arroz. 1.1. Anchos de banda de comunicación y bandas de frecuencia populares
Capacidad de línea
Rendimiento line caracteriza la máxima tasa de transferencia de datos posible a través de la línea de comunicación. El rendimiento se mide en bits por segundo - bps, y también en unidades derivadas como kilobits por segundo (Kbps), megabits por segundo (Mbps), gigabits por segundo (Gbps), etc. ...
El rendimiento de una línea de comunicación depende no solo de sus características, como la respuesta de frecuencia, sino también del espectro de señales transmitidas. Si los armónicos de señal significativos caen en el ancho de banda de la línea, entonces dicha señal será bien transmitida por esta línea de comunicación y el receptor podrá reconocer correctamente la información enviada a lo largo de la línea por el transmisor (Fig. 1.2a). Si los armónicos significativos van más allá del ancho de banda de la línea de comunicación, entonces la señal se distorsionará significativamente, el receptor cometerá errores al reconocer la información, lo que significa que la información no podrá transmitirse con un ancho de banda determinado (Fig. 1.2b) .
Arroz. 1.2. Correspondencia entre el ancho de banda de la línea de comunicación y el espectro de la señal.
La elección de un método para representar información discreta en forma de señales suministradas a la línea de comunicación se denomina físico o codificación de línea... El espectro de señales y, en consecuencia, el ancho de banda de la línea depende del método de codificación seleccionado. Por tanto, para un método de codificación, una línea puede tener un ancho de banda y para otro, otro.
La mayoría de los métodos de codificación utilizan un cambio en algún parámetro de una señal periódica: la frecuencia, amplitud y fase de una sinusoide o el signo del potencial de una secuencia de pulsos. Una señal periódica, cuyos parámetros cambian, se denominan señal portadora o Frecuencia de carga si se utiliza una sinusoide como tal señal.
El número de cambios en el parámetro de información de la señal periódica portadora por segundo se mide en baudios... El período de tiempo entre cambios adyacentes en la señal de información se denomina ciclo del transmisor. El ancho de banda de la línea en bits por segundo generalmente no es lo mismo que en baudios. Puede ser mayor o menor que el número de baudios, y esta relación depende del método de codificación.
Si la señal tiene más de dos estados distintos, entonces el rendimiento en bits por segundo será mayor que la velocidad en baudios. Por ejemplo, si los parámetros de información son la fase y la amplitud de una sinusoide, y hay 4 estados de fase a 0.90, 180 y 270 grados y dos valores de la amplitud de la señal, entonces la señal de información puede tener 8 estados distinguibles. En este caso, un módem que funciona a una velocidad de 2400 baudios (con una frecuencia de reloj de 2400 Hz) transmite información a una velocidad de 7200 bps, ya que se transmiten 3 bits de información con un cambio de señal.
El rendimiento de la línea está influenciado no solo por la codificación física, sino también por la lógica. Codificación lógica se realiza antes de la codificación física e implica reemplazar los bits de la información original con una nueva secuencia de bits, que llevan la misma información, pero que tienen propiedades adicionales, por ejemplo, la capacidad del lado receptor para detectar errores en los datos recibidos. Con la codificación lógica, la mayoría de las veces la secuencia de bits original se reemplaza por una secuencia más larga, por lo que se reduce el ancho de banda del canal en relación con la información útil.
La relación entre el ancho de banda de una línea y su ancho de banda.
Cuanto mayor sea la frecuencia de la señal periódica portadora, más información por unidad de tiempo se transmite a través de la línea y mayor es la capacidad de la línea con un método de codificación física fija. Pero, con un aumento en la frecuencia de la señal portadora periódica, el ancho del espectro de esta señal también aumenta, lo que en total dará la secuencia de señal seleccionada para la codificación física. La línea transmite este espectro de sinusoides con esas distorsiones que vienen determinadas por su ancho de banda. Cuanto mayor sea la discrepancia entre el ancho de banda de la línea y el ancho de banda de las señales de información transmitidas, más se distorsionan las señales y es más probable que se produzcan errores en el reconocimiento de la información por parte del receptor, lo que significa que la tasa de transferencia de información es en realidad menor. de lo que uno podría haber esperado.
La relación entre el ancho de banda de una línea y su ancho de banda máximo posible, independientemente del método de codificación físico aceptado, Claude Shannon estableció:
C = F log2 (1 + Pc / Psh),
donde C es el rendimiento máximo de la línea en bits por segundo,
F es el ancho de banda de la línea en hercios,
Рс - intensidad de la señal,
Psh es el poder del ruido.
Es posible aumentar la capacidad de la línea aumentando la potencia del transmisor o reduciendo la potencia de ruido (interferencia) en la línea de comunicación. Ambos componentes son muy difíciles de cambiar. Un aumento en la potencia del transmisor conduce a un aumento significativo en su tamaño y costo. Reducir el nivel de ruido requiere el uso de cables especiales con buena pantallas protectoras, que es muy costoso, así como la reducción de ruido en el transmisor y equipo intermedio, que no es fácil de lograr. Además, el efecto de la potencia de la señal útil y el ruido sobre el rendimiento está limitado por la dependencia logarítmica, que crece mucho menos rápidamente que la proporcional directa.
Esencialmente cercana a la fórmula de Shannon se encuentra la siguiente relación obtenida por Nyquist, que también determina el ancho de banda máximo posible de una línea de comunicación, pero sin tener en cuenta el ruido en la línea:
C = 2F log2 M,
donde M es el número de estados distinguibles del parámetro de información.
Aunque la fórmula de Nyquist no tiene en cuenta explícitamente la presencia de ruido, su influencia se refleja indirectamente en la elección del número de estados de la señal de información. El número de posibles estados de la señal está realmente limitado por la relación entre la potencia de la señal y el ruido, y la fórmula de Nyquist determina la tasa máxima de transferencia de datos en el caso de que el número de estados ya haya sido seleccionado teniendo en cuenta las capacidades de reconocimiento estable por parte del receptor.
Las relaciones anteriores dan un valor límite para la capacidad de la línea, y el grado en que se acerca a este límite depende de los métodos de codificación físicos específicos que se analizan a continuación.
Inmunidad de línea
Inmunidad de línea determina su capacidad para reducir el nivel de interferencia creado en el entorno externo, en los conductores internos. La inmunidad de una línea depende del tipo de medio físico utilizado, así como de los medios de protección y supresión de la línea en sí.
Charla cruzada en el extremo cercano (SIGUIENTE) determinar la inmunidad del cable a fuentes internas de interferencia, cuando el campo electromagnético de la señal transmitida por la salida del transmisor a lo largo de un par de conductores induce una señal de interferencia en el otro par de conductores. Si un receptor está conectado al segundo par, puede tomar la interferencia interna inducida como una señal útil. El índice NEXT, expresado en decibelios, es igual a 10 log Pout / Pnav, donde Pout es la potencia de la señal de salida, Pnav es la potencia de la señal inducida. Cuanto menor sea el valor SIGUIENTE, mejor será el cable.
Debido al hecho de que en algunas nuevas tecnologías la transmisión de datos se utiliza simultáneamente a través de varios pares trenzados, recientemente se ha comenzado a utilizar el indicador. PowerSUM, que es una modificación del indicador NEXT. Esta figura refleja la potencia total de diafonía de todos los pares de transmisión en el cable.
Fiabilidad de la transmisión de datos.
Fiabilidad de la transmisión de datos. caracteriza la probabilidad de distorsión para cada bit de datos transmitidos. A veces, el mismo indicador se llama tasa de error de bits (BER)... El valor de BER para canales de comunicación sin medios adicionales de protección contra errores es, por regla general, 1, en líneas de comunicación de fibra óptica - 10-9. El valor de la confiabilidad de la transmisión de datos, por ejemplo, en 10-4 indica que, en promedio, de 10,000 bits, el valor de un bit está distorsionado.
La distorsión de bits se produce tanto por la presencia de ruido en la línea como por la distorsión de la forma de onda debido al ancho de banda limitado de la línea. Por lo tanto, para aumentar la confiabilidad de los datos transmitidos, es necesario aumentar el nivel de inmunidad al ruido de la línea, reducir el nivel de diafonía en el cable y también usar más líneas de comunicación de banda ancha.
2.3. Estándares de cable de red
Un cable es un producto bastante complejo que consta de conductores, capas de blindaje y aislamiento. En algunos casos, el cable incluye conectores que conectan los cables al equipo. Además, se utilizan varios dispositivos electromecánicos denominados secciones transversales, cajas transversales o gabinetes para garantizar la conmutación rápida de cables y equipos. En las redes de computadoras, se utilizan cables que cumplen con ciertos estándares, lo que le permite construir una red de cableado a partir de cables y dispositivos de conexión. diferentes fabricantes... Se ha adoptado un enfoque independiente del protocolo para la estandarización de cables. Es decir, la norma especifica únicamente las características eléctricas, ópticas y mecánicas que debe satisfacer un tipo particular de cable o producto de conexión.
Hay muchas características estipuladas en las normas de cables, de las cuales las más importantes se enumeran a continuación.
· Atenuación... La atenuación se mide en decibelios por metro para una frecuencia o rango de frecuencia específico de una señal.
· Charla cruzada en el extremo cercano (SIGUIENTE)... Medido en decibelios para una frecuencia de señal específica.
· Impedancia (impedancia característica) es la resistencia total (activa y reactiva) en el circuito eléctrico. La impedancia se mide en ohmios y es relativamente constante para sistemas de cable.
· Resistencia activa es resistencia corriente continua en un circuito eléctrico. A diferencia de la impedancia, la resistencia es independiente de la frecuencia y aumenta con la longitud del cable.
· Capacidad Es propiedad de los conductores metálicos para almacenar energía. Los dos conductores eléctricos de un cable, separados por un dieléctrico, son un condensador capaz de almacenar una carga. La capacidad es indeseable.
· Radiación electromagnética externa o ruido eléctrico... El ruido eléctrico es voltaje de CA no deseado en un conductor. Hay dos tipos de ruido eléctrico: ruido de fondo y ruido impulsivo. El ruido eléctrico se mide en milivoltios.
· Diámetro del conductor o área de la sección transversal... Para los conductores de cobre, el sistema American AWG (American Wire Gauge) es bastante común, que introduce algunos tipos convencionales de conductores, por ejemplo, 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG. Cuanto mayor sea el número de tipo de cable, menor será su diámetro.
El enfoque de los estándares actuales está en los cables de fibra óptica y par trenzado.
Cables de par trenzado sin blindaje
El cable de cobre sin blindaje UTP se divide en 5 categorías según las características eléctricas y mecánicas (Categoría 1 - Categoría 5). Las categorías más utilizadas se analizan a continuación.
Cables Categoría 1 se utilizan cuando los requisitos de velocidad de transmisión son mínimos. Normalmente, se trata de un cable para transmisión de datos de voz digital y analógica y de baja velocidad (hasta 20 Kbps). Hasta 1983, fue el principal tipo de cable para cableado telefónico.
Cables Categoría 3 fueron estandarizados en 1991 cuando el Estándar de cableado de telecomunicaciones para edificios comerciales(EIA-568), que definió las características eléctricas de los cables de Categoría 3 para frecuencias de hasta 16 MHz que admiten aplicaciones de red de alta velocidad. El cable de categoría 3 está diseñado para transmisión de datos y transmisión de voz. El paso del cable es de aproximadamente 3 vueltas por pie (30,5 cm).
Cables Categoría 5 fueron especialmente diseñados para admitir protocolos de alta velocidad. Sus características están determinadas en el rango de hasta 100 MHz. Este cable ejecuta protocolos con una velocidad de transferencia de datos de 100 Mbit / s - FDDI (con el estándar físico TP-PMD), Fast Ethernet, l00VG-AnyLAN, así como protocolos más rápidos - ATM a una velocidad de 155 Mbit / s, y Gigabit Ethernet a una velocidad de 1000 Mbps.
Todos los cables UTP, independientemente de su categoría, están disponibles en diseño de 4 pares. Cada uno de los cuatro pares de cables tiene un color y un tono específicos. Por lo general, dos pares son para transmisión de datos y dos para transmisión de voz.
Los enchufes y enchufes RJ-45 se utilizan para conectar cables al equipo, que son conectores de 8 pines similares a los conectores telefónicos RJ-11 normales.
Cables blindados de par trenzado
El STP de par trenzado blindado protege bien las señales transmitidas de interferencias externas y también emite menos ondas electromagnéticas en el exterior. La presencia de un blindaje conectado a tierra aumenta el costo del cable y complica su instalación. El cable blindado se utiliza solo para la transmisión de datos.
El estándar principal que define los parámetros del par trenzado blindado es el estándar patentado de IBM. En esta norma, los cables no se dividen en categorías, sino en tipos: Tipo I, Tipo 2, ..., Tipo 9.
El tipo principal de cable blindado es el cable IBM Tipo 1. Consiste en 2 pares de cables trenzados, blindados con una trenza conductora, que está conectada a tierra. Los parámetros eléctricos de un cable de tipo 1 son aproximadamente los mismos que los de un cable UTP de categoría 5. Sin embargo, la impedancia característica de un cable de tipo 1 es de 150 ohmios.
No todos los tipos de cables estándar de IBM son cables blindados; algunos definen las características de los cables telefónicos sin blindaje (Tipo 3) y los cables de fibra óptica (Tipo 5).
Cables de fibra óptica
Los cables de fibra óptica consisten en un conductor central de luz (núcleo), una fibra de vidrio rodeada por otra capa de vidrio, un revestimiento que tiene un índice de refracción más bajo que el núcleo. Extendiéndose a lo largo del núcleo, los rayos de luz no van más allá de sus límites, reflejándose en la capa de cobertura de la concha. Dependiendo de la distribución del índice de refracción y del tamaño del diámetro del núcleo, existen:
· Fibra multimodo con un cambio escalonado del índice de refracción (Fig. 1.3a);
· Fibra multimodo con un cambio suave en el índice de refracción (Fig. 1.36);
· Fibra monomodo (fig. 1.3c).
El término "modo" describe el modo de propagación de los rayos de luz en el núcleo interno del cable. Fibra monomodo (SMF) Se utiliza un conductor central de un diámetro muy pequeño, acorde con la longitud de onda de la luz, de 5 a 10 micrones. En este caso, prácticamente todos los rayos de luz se propagan a lo largo del eje óptico de la fibra sin ser reflejados desde el conductor exterior. El ancho de banda de un cable monomodo es muy amplio, hasta cientos de gigahercios por kilómetro. La fabricación de fibras delgadas y de alta calidad para un cable monomodo es un proceso tecnológico complejo, que hace que un cable monomodo sea bastante caro. Además, es bastante difícil dirigir un haz de luz hacia una fibra de un diámetro tan pequeño sin perder una parte significativa de su energía.
Arroz. 1.3 . Tipos de cables ópticos
V cables multimodo (fibra multimodo, MMF) Se utilizan núcleos internos más anchos, que son más fáciles de fabricar tecnológicamente. Los estándares definen dos de los cables multimodo más comunes: 62,5 / 125 µm y 50/125 µm, donde 62,5 µm o 50 µm es el diámetro del conductor central y 125 µm es el diámetro del conductor exterior.
En los cables multimodo, existen múltiples haces de luz simultáneamente en el conductor interno, que rebotan en el conductor externo en diferentes ángulos. El ángulo de reflexión del haz se denomina modo de haz. En cables multimodo con un cambio suave en el índice de refracción, el modo de propagación de cada modo es más complejo.
Los cables multimodo tienen un ancho de banda más estrecho, de 500 a 800 MHz / km. El estrechamiento de la banda se produce por la pérdida de energía luminosa durante los reflejos, así como por la interferencia de haces de diferentes modos.
Los siguientes se utilizan como fuentes de emisión de luz en cables de fibra óptica:
· LED;
· Láseres semiconductores.
Para cables monomodo, solo se utilizan láseres semiconductores, ya que con un diámetro de fibra óptica tan pequeño, el flujo luminoso creado por el LED no puede dirigirse a la fibra sin grandes pérdidas. Para cables multimodo, se utilizan emisores LED más baratos.
Para la transmisión de información se utiliza luz con una longitud de onda de 1550 nm (1,55 micrones), 1300 nm (1,3 micrones) y 850 nm (0,85 micrones). Los LED pueden emitir luz con longitudes de onda de 850 nm y 1300 nm. Los emisores con una longitud de onda de 850 nm son significativamente más baratos que los emisores con una longitud de onda de 1300 nm, pero el ancho de banda del cable para 850 nm es más estrecho, por ejemplo, 200 MHz / km en lugar de 500 MHz / km.
Los emisores láser funcionan a longitudes de onda de 1300 y 1550 nm. La velocidad de los láseres modernos permite modular el flujo de luz a frecuencias de 10 GHz y superiores. Los emisores de láser crean un flujo de luz coherente, debido al cual las pérdidas en las fibras ópticas son menores que cuando se usa un flujo de LED incoherente.
El uso de solo unas pocas longitudes de onda para transmitir información en fibras ópticas está asociado con la peculiaridad de sus características de amplitud-frecuencia. Es para estas longitudes de onda discretas que se observan máximos pronunciados de la transmisión de potencia de la señal, y para otras ondas, la atenuación en las fibras es significativamente mayor.
Los cables de fibra óptica se conectan al equipo con conectores MIC, ST y SC.
Los cables de fibra óptica tienen excelentes características de todo tipo: electromagnéticos, mecánicos, pero tienen un serio inconveniente: la complejidad de conectar fibras con conectores y entre sí si es necesario aumentar la longitud del cable. La fijación de una fibra óptica al conector requiere un corte de alta precisión de la fibra en un plano estrictamente perpendicular al eje de la fibra, además de realizar la conexión mediante una compleja operación de encolado.
Línea de comunicación En el caso general, consta de un medio físico a través del cual se transmiten las señales eléctricas de información, equipos de transmisión de datos y equipos intermedios. Sinónimo del término linea de comunicacion(línea) es el término Enlace(canal).
El medio físico de transmisión de datos puede ser un cable, es decir, un conjunto de alambres, carcasas y conectores aislantes y protectores, así como la atmósfera terrestre o el espacio exterior a través del cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Dependiendo del medio de transmisión de datos, las líneas de comunicación se dividen en las siguientes:
§ alambre (aire);
§ cable (cobre y fibra óptica);
§ canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite.
Líneas de comunicación por cable (aéreas) son alambres sin trenzas aislantes o protectoras, colocados entre los postes y suspendidos en el aire. Estas líneas de comunicación tradicionalmente llevan señales telefónicas o telegráficas, pero en ausencia de otras posibilidades, estas líneas también se utilizan para transferir datos informáticos. La velocidad y la inmunidad al ruido de estas líneas dejan mucho que desear. Hoy en día, las líneas de comunicación por cable están siendo reemplazadas rápidamente por líneas de cable.
Líneas de cable representan un diseño bastante complejo. El cable consta de conductores encerrados en varias capas de aislamiento: eléctrico, electromagnético, mecánico y posiblemente climático. Además, el cable puede equiparse con conectores que le permiten conectarse rápidamente a varios equipos. Hay tres tipos principales de cables que se utilizan en las redes informáticas: cables de cobre de par trenzado, cables de cobre coaxiales y cables de fibra óptica.
Un par de cables trenzados se llama par trenzado. Par trenzado disponible en versión blindada , cuando un par de cables de cobre está envuelto en un blindaje aislante y sin blindaje , cuando falta la envoltura aislante. Torcer los cables reduce el efecto del ruido externo en las señales deseadas transmitidas por el cable.
Cable coaxial Tiene una estructura asimétrica y consta de un núcleo interior de cobre y una trenza separada del núcleo por una capa de aislamiento. Existen varios tipos de cable coaxial, que se diferencian en características y áreas de aplicación: para redes de área local, para redes de área amplia, para televisión por cable, etc.
Cable de fibra óptica consta de fibras delgadas a lo largo de las cuales se propagan las señales luminosas. Este es el tipo de cable de mayor calidad: proporciona transferencia de datos a una velocidad muy alta (hasta 10 Gbit / sy superior) y, mejor que otros tipos de medio de transmisión, brinda protección de datos contra interferencias externas.
Canales de radio para comunicaciones terrestres y por satélite formado por un transmisor y receptor de ondas de radio. Existe una gran cantidad de diferentes tipos de canales de radio, que se diferencian tanto en el rango de frecuencia utilizado como en el rango de canal. Los rangos de longitud de onda corta, media y larga (KB, MW y LW), también llamados rangos de modulación de amplitud (AM) después del método de modulación de señal que utilizan, proporcionan comunicación a larga distancia, pero a una velocidad de datos baja. Más canales de alta velocidad están operando en las bandas de onda ultracorta (VHF), que se caracterizan por la modulación de frecuencia, así como en las bandas de microondas (microondas).
En el rango de microondas (más de 4 GHz), las señales ya no se reflejan en la ionosfera de la Tierra y para una comunicación estable se requiere una línea de visión entre el transmisor y el receptor. Por lo tanto, dichas frecuencias utilizan canales por satélite o canales de retransmisión de radio, cuando se cumple esta condición.
En las redes informáticas, casi todos los tipos descritos de medios físicos de transmisión de datos se utilizan hoy en día, pero los más prometedores son los de fibra óptica. Hoy en día, se utilizan como base para la construcción de carreteras de grandes redes territoriales, así como líneas de comunicación de alta velocidad de redes locales.
El par trenzado también es un medio popular, que se caracteriza por una excelente relación calidad-costo y facilidad de instalación. Los cables de par trenzado se utilizan generalmente para conectar usuarios finales de redes a distancias de hasta 100 metros del concentrador. Los canales por satélite y las comunicaciones por radio se utilizan con mayor frecuencia en los casos en que no se pueden utilizar las comunicaciones por cable, por ejemplo, cuando un canal pasa por un área escasamente poblada o para comunicarse con un usuario de una red móvil.
Incluso al considerar la red más simple que consta de solo dos máquinas, puede ver muchos de los problemas inherentes a cualquier red informática, incluidos los problemas, asociado con la transmisión física de señales a través de líneas de comunicación , sin cuya solución es imposible cualquier tipo de comunicación.
En informática, los datos están representados por código binario ... Dentro de la computadora, los unos y ceros de los datos corresponden a discreto eléctrico señales. La representación de datos en forma de señales eléctricas u ópticas se denomina codificación. . Existe diferentes caminos codificación de dígitos binarios 1 y 0, por ejemplo potencial una forma en la que un nivel de voltaje corresponde a uno y otro nivel de voltaje corresponde a cero, o impulso un método en el que se utilizan pulsos de polaridad única o diferente para representar dígitos.
Se pueden usar enfoques similares para codificar datos y transferirlos entre dos computadoras a través de líneas de comunicación. Sin embargo, estas líneas de comunicación difieren en sus características eléctricas de las que existen dentro de la computadora. La principal diferencia entre las líneas de comunicación externas e internas es su mucho mas largo y también porque se extienden fuera del recinto blindado a través de áreas que a menudo están sujetas a fuertes interferencias electromagnéticas. Todo esto conduce a distorsiones significativamente mayores de pulsos rectangulares (por ejemplo, "colapso" de los bordes) que dentro de una computadora. Por lo tanto, para un reconocimiento confiable de pulsos en el extremo receptor de la línea de comunicación cuando se transmiten datos dentro y fuera de la computadora, no siempre es posible utilizar las mismas velocidades y métodos de codificación. Por ejemplo, un aumento lento del borde del pulso debido a la alta carga capacitiva de la línea requiere la transmisión de pulsos a una velocidad más baja (para que los bordes anterior y posterior de los pulsos adyacentes no se superpongan y el pulso tenga tiempo para crecer hasta el nivel requerido).
V Red de computadoras solicitar codificación de pulsos y potencial de datos discretos así como una forma específica de representar datos que nunca se utilizan dentro de una computadora - modulación(Fig. 3). Con la modulación, la información discreta se representa mediante una señal sinusoidal de la frecuencia que transmite bien la línea de comunicación disponible.
Codificación de potencial o impulso aplicada en canales Alta calidad, y la modulación basada en señales sinusoidales es preferible cuando el canal introduce fuertes distorsiones en las señales transmitidas. Normalmente, la modulación se utiliza en redes de área amplia para transmitir datos a través de líneas telefónicas analógicas, que fueron diseñadas para transportar voz en forma analógica y, por lo tanto, no son adecuadas para la transmisión directa de pulsos.
Para convertir datos de un tipo a otro, use módems. Término "módem" - abreviatura de modulador / demodulador. El cero binario se convierte, por ejemplo, en una señal de baja frecuencia y uno en alta frecuencia. En otras palabras, al convertir los datos, el módem modula la frecuencia Señal analoga(figura 4).
El método de transmisión de la señal también está influenciado por la cantidad de cables en las líneas de comunicación entre computadoras.
La transmisión de datos puede ocurrir en paralelo (Fig. 5) o secuencialmente (Fig. 6).
Para reducir el costo de las líneas de comunicación, las redes suelen esforzarse por reducir el número de cables y, por ello, no utilizan la transmisión en paralelo de todos los bits de un byte o incluso de varios bytes, como se hace dentro de una computadora, sino secuencial, transmisión bit a bit, que requiere solo un par de cables.
También hay tres métodos diferentes que se utilizan para conectar computadoras y dispositivos, indicados por tres términos diferentes. La conexión es: símplex, semidúplex y dúplex completo(figura 7 ).
Se dice que una conexión simplex es cuando los datos viajan en una sola dirección. Una conexión semidúplex permite que los datos viajen en ambas direcciones, pero en diferente tiempo Y finalmente, una conexión full duplex es cuando los datos fluyen en ambas direcciones al mismo tiempo.
Arroz. 7. Ejemplos de flujos de datos.
Otro concepto importante es la conmutación de conexiones (conmutación).
Cualquier red de comunicación admite alguna forma de conmutar sus suscriptores entre ellos. Estos suscriptores pueden ser computadoras remotas, redes locales, máquinas de fax o simplemente interlocutores que se comunican por teléfono. Es prácticamente imposible proporcionar a cada par de abonados que interactúan con su propia línea de comunicación física no conmutada (es decir, conexión permanente), que podrían "poseer" en el monopolio durante mucho tiempo. Por lo tanto, en cualquier red, siempre se utiliza un método de conmutación de abonados, que asegura la disponibilidad de canales físicos disponibles simultáneamente para varias sesiones de comunicación entre abonados de la red.
La conmutación de enlaces permite que el hardware de red comparta el mismo canal de comunicación físico entre varios dispositivos. Las dos formas principales de cambiar una conexión son: conmutación de circuitos y conmutación de paquetes.
Los circuitos de conmutación crean una conexión única y continua entre dos dispositivos en red. Mientras estos dispositivos interactúan, nadie más puede usar esta conexión para transferir su propia información; tiene que esperar hasta que la conexión sea gratuita.
Un ejemplo simple de un interruptor de circuito es un interruptor tipo A-B Sirve para conectar dos computadoras a una impresora. Para permitir que una de las computadoras imprima, enciende un interruptor de palanca en el interruptor, estableciendo una conexión continua entre la computadora y la impresora. Se forma una conexión punto a punto . Como se muestra en la figura, solo una computadora puede imprimir al mismo tiempo.
Arroz. 6 Circuitos de conmutación
La mayoría de las redes modernas, incluida Internet, utilizan conmutación de paquetes. Los programas de transmisión de datos en dichas redes dividen los datos en trozos llamados paquetes. En una red de conmutación de paquetes, los datos pueden seguir un paquete al mismo tiempo o pueden seguir varios. Los datos llegarán al mismo destino, aunque los caminos que siguieron pueden ser completamente diferentes.
Para comparar dos tipos de conexiones de red, supongamos que interrumpimos el canal en cada una de ellas. Por ejemplo, desconectando la impresora del administrador en la Fig. 6 (moviendo el interruptor de palanca a la posición B), lo ha privado de la capacidad de imprimir. Los circuitos de conmutación requieren un canal de comunicación ininterrumpido.
Arroz. 7. Cambio de paquetes
Por el contrario, los datos en una red de conmutación de paquetes pueden viajar por diferentes caminos. Esto se puede ver en la Fig. 7. Los datos no siguen necesariamente la misma ruta entre las computadoras de la oficina y del hogar, romper uno de los canales no provocará una pérdida de conexión; los datos simplemente seguirán una ruta diferente. Las redes de conmutación de paquetes tienen muchas rutas alternativas para los paquetes.
La conmutación de paquetes es una técnica de conmutación de abonados que ha sido diseñada específicamente para transferir de manera eficiente el tráfico informático.
El meollo del problema es tráfico palpitante que generan las aplicaciones de red típicas. Por ejemplo, al acceder a un servidor de archivos remoto, el usuario primero examina el contenido del directorio de ese servidor, lo que genera una pequeña cantidad de transferencia de datos. Luego abre el archivo requerido en editor de texto, y esta operación puede crear un intercambio de datos bastante intensivo, especialmente si el archivo contiene grandes inclusiones gráficas. Después de mostrar varias páginas del archivo, el usuario trabaja con ellas localmente durante algún tiempo, lo que no requiere ninguna transferencia de datos a través de la red, y luego devuelve las copias modificadas de las páginas al servidor, y esto genera nuevamente datos intensivos. transferir a través de la red.
La relación de fluctuación del tráfico de un usuario de red individual, igual a la relación entre la tasa de intercambio de datos promedio y el máximo posible, puede ser 1:50 o 1: 100. Si para la sesión descrita para organizar el cambio de canal entre la computadora del usuario y el servidor, entonces la mayor parte del tiempo el canal estará inactivo. Al mismo tiempo, se utilizarán las capacidades de conmutación de la red y no estarán disponibles para otros usuarios de la red.
Con la conmutación de paquetes, todos los mensajes transmitidos por un usuario de la red se dividen en el nodo de origen en partes relativamente pequeñas llamadas paquetes. Un mensaje es un dato completado lógicamente: una solicitud para transferir un archivo, una respuesta a esta solicitud que contiene el archivo completo, etc.
Los mensajes pueden tener una longitud arbitraria, desde unos pocos bytes hasta muchos megabytes. Por el contrario, los paquetes generalmente también pueden tener una longitud variable, pero dentro de límites estrechos, por ejemplo, de 46 a 1500 bytes. Cada paquete se proporciona con un encabezado que especifica la información de dirección requerida para entregar el paquete al nodo de destino, así como el número de paquete que será utilizado por el nodo de destino para ensamblar el mensaje.
Los paquetes se transportan a través de la red como unidades de información independientes. Los conmutadores de red reciben paquetes de los nodos finales y, basándose en la información de la dirección, los transmiten entre sí y, en última instancia, al nodo de destino.
Los conmutadores de red de paquetes se diferencian de los conmutadores de canal en que tienen una memoria intermedia interna para almacenar paquetes temporalmente si el puerto de salida del conmutador en el momento de recibir un paquete está ocupado transmitiendo otro paquete. En este caso, el paquete está durante algún tiempo en la cola de paquetes de la memoria intermedia del puerto de salida y, cuando la cola lo alcanza, se reenvía al siguiente conmutador. Tal esquema de transmisión de datos permite suavizar la ondulación del tráfico en espina dorsal entre conmutadores y así utilizarlos de la manera más eficiente para aumentar el ancho de banda de la red en su conjunto.
De hecho, para un par de abonados, sería más eficaz proporcionarles un canal de comunicación conmutado para uso exclusivo, como se da en las redes de conmutación de circuitos. Con este método, el tiempo de interacción de un par de abonados sería mínimo, ya que los datos se transferirían de un abonado a otro sin demora.
Una red de conmutación de paquetes ralentiza la interacción de un par específico de suscriptores. No obstante, la cantidad total de datos informáticos transmitidos por la red por unidad de tiempo con la técnica de conmutación de paquetes será mayor que con la técnica de conmutación de circuitos.
Por lo general, si la velocidad de acceso proporcionada es igual, una red de conmutación de paquetes resulta ser 2-3 veces más barata que una red de conmutación de circuitos, es decir, una red telefónica pública.
Cada uno de estos esquemas ( Cambio de circuito (conmutación de circuito) o conmutación de paquetes (conmutación de paquetes)) tiene sus ventajas y desventajas, pero según las previsiones a largo plazo de muchos expertos, el futuro pertenece a la tecnología de conmutación de paquetes, como más flexible y universal.
Las redes de conmutación de circuitos son adecuadas para la conmutación de datos a una velocidad constante, cuando la unidad de conmutación no es un solo byte o paquete de datos, sino un flujo de datos síncrono a largo plazo entre dos abonados.
Tanto las redes de conmutación de paquetes como las redes de conmutación de circuitos se pueden dividir en dos clases de acuerdo con otro criterio: en redes con conmutación dinámica y redes con conmutación permanente.
En el primer caso, la red permite que la conexión se establezca a iniciativa del usuario de la red. El cambio se realiza durante la duración de la sesión de comunicación y luego (nuevamente por iniciativa de uno de los usuarios que interactúan) la comunicación se interrumpe. En general, cualquier usuario de la red puede conectarse a cualquier otro usuario de la red. Por lo general, el período de conexión entre un par de usuarios con conmutación dinámica es de unos pocos segundos a varias horas y finaliza cuando se realiza algún trabajo: transferir un archivo, ver una página de texto o imagen, etc.
En el segundo caso, la red no proporciona al usuario la capacidad de realizar conmutación dinámica con otro usuario de red arbitrario. En cambio, la red permite que un par de usuarios soliciten una conexión durante un período de tiempo prolongado. La conexión no la establecen los usuarios, sino el personal que mantiene la red. El tiempo para el que se establece la conmutación permanente se suele medir en varios meses. El modo siempre activo en redes de conmutación de circuitos a menudo se denomina servicio. dedicado o canales arrendados.
Ejemplos de redes que admiten conmutación dinámica son las redes telefónicas públicas conmutadas, las redes de área local e Internet.
Algunos tipos de redes admiten ambos modos de funcionamiento.
Otro problema que debe abordarse al transmitir señales es el problema sincronización mutua del transmisor de una computadora con el receptor de otra ... A la hora de organizar la interacción de módulos dentro de una computadora, este problema se resuelve de manera muy sencilla, ya que en este caso todos los módulos se sincronizan desde un generador de reloj común. El problema de la sincronización en la comunicación de las computadoras se puede resolver de diferentes maneras, tanto intercambiando pulsos de reloj especiales en una línea separada, como usando sincronización periódica por códigos predeterminados o pulsos de una forma característica que difiere de la forma de los pulsos de datos.
Transmisión asíncrona y síncrona. Cuando se intercambian datos en la capa física, la unidad de información es un bit, por lo tanto, los medios de la capa física siempre mantienen la sincronización de bits entre el receptor y el transmisor.
Sin embargo, si la calidad de la línea de comunicación es mala (esto generalmente se refiere a canales telefónicos conmutados), para reducir el costo del equipo y aumentar la confiabilidad de la transmisión de datos, introducen fondos adicionales sincronización a nivel de bytes.
Este modo de funcionamiento se llama asincrónico o arranque-parada. Otra razón para utilizar este modo de funcionamiento es la presencia de dispositivos que generan bytes de datos en momentos aleatorios. Así es como funciona el teclado de una pantalla u otro dispositivo terminal, desde el cual una persona ingresa datos para ser procesados por una computadora.
V modo asincrónico cada byte de datos va acompañado de señales especiales de "inicio" y "parada". El propósito de estas señales es, en primer lugar, notificar al receptor de la llegada de datos y, en segundo lugar, dar al receptor el tiempo suficiente para realizar algunas funciones relacionadas con la sincronización antes de que llegue el siguiente byte.
El modo descrito se denomina asíncrono porque cada byte puede desplazarse ligeramente en el tiempo con respecto a las velocidades de bits del byte anterior.
Las tareas de intercambio confiable de señales binarias, representadas por las señales electromagnéticas correspondientes, en redes de computadoras se resuelven mediante una cierta clase de equipo. En las redes locales, esto adaptadores de red, y en redes de área amplia: equipos de transmisión de datos, a los que pertenecen, por ejemplo, los módems considerados. Este equipo codifica y decodifica cada bit de información, sincroniza la transmisión de señales electromagnéticas a través de líneas de comunicación, verifica la exactitud de la transmisión mediante la suma de control y puede realizar algunas otras operaciones.
Preguntas de control:
3. ¿Qué líneas de comunicación se utilizan en las redes informáticas?
4. ¿Qué líneas de comunicación son las más prometedoras?
5. ¿Cómo se transmiten las señales binarias en la red? ¿Qué es la modulación?
6. ¿Para qué se utiliza el módem?
7. ¿Qué es la transmisión de datos en serie y en paralelo?
8. ¿Qué son las conexiones símplex, semidúplex y dúplex completo?
9. ¿Qué es el cambio de conexión?
10. ¿Cuáles son las dos formas principales de cambiar una conexión?
11. ¿Qué es la conmutación de paquetes y cuál es su ventaja?
12. ¿Cuándo es recomendable utilizar la conmutación de circuitos?
13. ¿Explica los conceptos de transferencia de datos asíncrona y síncrona?