Telecom

Multiplexación

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¿TDM es una técnica de multiplexación?¿Cómo  funciona?¿Para qué resulta útil?

Sí, TDM (Multiplexación por División de Tiempo) es una técnica de multiplexación que permite compartir un canal de comunicación entre múltiples señales (o usuarios) dividiendo el tiempo disponible en intervalos pequeños, de modo que cada señal tiene acceso al canal en un tiempo específico.

¿Cómo funciona TDM?

1. División del tiempo: El canal de transmisión se divide en intervalos de tiempo (slots). Cada usuario o señal asignada recibe un intervalo de tiempo para transmitir su información.
2. Asignación de tiempo: Cada intervalo de tiempo es asignado de forma secuencial a cada usuario, de manera que cada uno puede transmitir su señal en su intervalo sin interferir con los demás.
3. Multiplexión y demultiplexión: El multiplexor combina las señales de los diferentes usuarios en un solo canal de transmisión, y en el receptor, el demultiplexor separa las señales de acuerdo con sus intervalos de tiempo correspondientes.

Existen dos tipos de TDM:

• Estática (o fija): Los intervalos de tiempo están preasignados y no cambian, incluso si un usuario no tiene datos que enviar.
• Dinámica (o adaptativa): Los intervalos de tiempo pueden cambiar dependiendo de la cantidad de datos que cada usuario quiera transmitir.

¿Para qué resulta útil?

• Eficiencia del uso del canal: TDM es útil para aprovechar al máximo los recursos de un canal de transmisión, permitiendo que varios usuarios compartan el mismo canal sin interferir entre sí.
• Comunicaciones digitales: Se usa en sistemas de telecomunicaciones y redes, como en la transmisión de voz (por ejemplo, en la telefonía digital), datos o señales multimedia, ya que permite transmitir múltiples flujos de datos simultáneamente en un solo canal.
• Reducción de interferencias: Al asignar un tiempo específico a cada usuario, TDM minimiza la posibilidad de colisiones o interferencias entre los datos de diferentes usuarios.

En resumen, TDM es una técnica eficiente y útil para la transmisión de múltiples señales a través de un único canal, lo que optimiza el uso del ancho de banda disponible y permite que varios usuarios compartan el canal sin interferencias.

Medios

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¿Es importante tener línea de vista en una transmisión AM?

En una transmisión AM (modulación de amplitud), la línea de vista no es tan crítica como en otras tecnologías de comunicación, como en las de microondas o comunicaciones ópticas. Esto se debe a que las ondas AM, especialmente las de baja frecuencia, pueden propagarse de manera más eficiente a través de la atmósfera, siguiendo la curvatura de la Tierra, y reflejarse en la ionosfera. Esto permite que las señales AM se transmitan a largas distancias, incluso cuando no hay una línea de vista directa entre el transmisor y el receptor.

Sin embargo, en distancias cortas o en áreas urbanas, la presencia de obstáculos puede afectar la calidad de la señal, por lo que es beneficioso minimizar el impacto de edificios u otras estructuras. Pero, en general, no se requiere una línea de vista directa para las transmisiones AM.

Satélites

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¿Cuándo y para qué es necesario calcular la zona de Fresnel?¿Qué contempla dicha zona?

La zona de Fresnel se calcula en comunicaciones de radio y microondas, especialmente en enlaces terrestres o satelitales. Es necesaria para analizar la propagación de ondas electromagnéticas y la interferencia que puede ocurrir debido a obstáculos en el camino de la señal.

La zona de Fresnel contempla áreas en forma de elipsoide alrededor de la línea de visión entre el transmisor y el receptor. Estas zonas son importantes porque, si hay obstáculos dentro de ellas, pueden causar desfasajes que afecten la calidad de la señal, provocando pérdidas o distorsiones. El cálculo de estas zonas ayuda a determinar la distancia crítica de los obstáculos para evitar interferencias.

OSI

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¿En qué capa del modelo OSI ocurre el control de errores?¿Para qué se necesitan?¿Cómo es implementado?

El control de errores ocurre principalmente en la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI. Esta capa se encarga de garantizar la correcta transmisión de los datos entre dispositivos dentro de una misma red, detectando y, en algunos casos, corrigiendo errores que puedan haber ocurrido durante la transmisión.

Necesidad del control de errores:

El control de errores es necesario para asegurar que los datos recibidos sean correctos y no hayan sufrido alteraciones debido a interferencias, ruido, o fallos en el canal de comunicación. Sin este control, los datos corruptos podrían ser procesados sin ser detectados, lo que afectaría la fiabilidad de la red.

Implementación del control de errores:

El control de errores puede ser implementado de diversas formas, siendo las más comunes:

1. Detección de errores:

   • Checksum: Se agrega un valor de verificación a los datos, el cual se recalcula en el receptor para detectar errores.
   • Códigos de redundancia cíclica (CRC): Similar al checksum, pero más avanzado, usando un polinomio para realizar una división binaria y generar un valor de control.

2. Corrección de errores:

   • Reintentos: Si se detecta un error, el receptor puede solicitar que se reenvíe el paquete de datos.
   • Códigos de corrección de errores (por ejemplo, códigos Hamming): Permiten no solo detectar, sino corregir ciertos tipos de errores sin necesidad de retransmitir los datos.

Este control se lleva a cabo mediante protocolos específicos en la capa de enlace de datos, como el Ethernet o el HDLC (High-Level Data Link Control).

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Describa las principales características de las capas 2 y 3 del modelo OSI ¿Hay dispositivos vinculados a dichas capas?¿Poseen diferencias?

Las capas 2 y 3 del modelo OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos) son fundamentales para la transmisión de datos en redes y tienen funciones específicas. A continuación, te describo sus principales características, los dispositivos asociados y las diferencias entre ellas.

Capa 2: Enlace de Datos

Características principales:

• Propósito: Se encarga de la transmisión fiable de tramas entre dispositivos dentro de una red local (LAN). Su función es asegurarse de que los datos se transmitan sin errores entre dispositivos en el mismo segmento de red.
• Dirección: Utiliza direcciones MAC (Media Access Control), que son direcciones únicas asignadas a cada dispositivo de red.
• Control de acceso al medio: Gestiona el acceso al medio de transmisión, controlando cómo se accede al canal de comunicación, por ejemplo, usando protocolos como CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) en Ethernet.
• Detección y corrección de errores: Incluye mecanismos como el checksum o CRC para detectar errores en las tramas y, en algunos casos, corregirlos.
• Fragmentación: No fragmenta paquetes (esa es la tarea de la capa 3), pero puede dividir datos en tramas adecuadas para la transmisión.

Dispositivos asociados:

• Switches: Funcionan en la capa 2, ya que conmutan tramas basadas en las direcciones MAC.
• Puentes (Bridges): También operan en esta capa, conectando y filtrando segmentos de red.

Capa 3: Red

Características principales:

• Propósito: La capa 3 se encarga del enrutamiento de paquetes entre redes diferentes, permitiendo la comunicación a larga distancia y entre redes distintas (como Internet).
• Dirección: Utiliza direcciones IP (Protocolo de Internet), que permiten identificar dispositivos de manera única a nivel global.
• Enrutamiento: Esta capa determina la mejor ruta para los datos a través de la red, considerando aspectos como la congestión y el costo de los caminos posibles.
• Fragmentación: En la capa 3, se fragmentan los paquetes si es necesario, especialmente si deben atravesar redes que tienen diferentes tamaños de MTU (Unidad Máxima de Transmisión).
• Control de errores: La capa 3 no ofrece control de errores directo, pero puede ofrecer algún tipo de gestión a través de mecanismos como TTL (Time To Live) y la detección de rutas inalcanzables.

Dispositivos asociados:

• Routers (Enrutadores): Funcionan en la capa 3, tomando decisiones de enrutamiento basadas en las direcciones IP para redirigir los paquetes de datos a su destino.

Diferencias clave entre las capas 2 y 3:

1. Propósito y alcance:

   • La capa 2 se ocupa de la transmisión de datos dentro de una misma red local (LAN).
   • La capa 3 gestiona el enrutamiento de datos entre redes diferentes (WAN, Internet).

2. Dirección utilizada:

   • La capa 2 usa direcciones MAC (únicas por dispositivo).
   • La capa 3 usa direcciones IP (únicas por dispositivo en una red global).

3. Dispositivos asociados:

   • En la capa 2 se utilizan switches y puentes.
   • En la capa 3 se usan routers.

4. Enrutamiento y conmutación:

   • La capa 2 realiza conmutación de tramas dentro de la misma red.
   • La capa 3 realiza enrutamiento de paquetes entre diferentes redes.

5. Control de errores y fragmentación:

   • La capa 2 incluye control de errores y no realiza fragmentación.
   • La capa 3 se encarga de la fragmentación y no tiene un control de errores tan detallado.

En resumen, aunque ambas capas son esenciales para la transmisión de datos en redes, la capa 2 está enfocada en la comunicación dentro de una red local y el control de acceso, mientras que la capa 3 se encarga del enrutamiento entre redes, utilizando direcciones IP y gestionando la fragmentación de los paquetes.

Redes

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¿Qué es un switch? Explicar como funciona y para que sirve

Un switch es un dispositivo de red que opera en la capa 2 (enlace de datos) del modelo OSI. Su principal función es conectar dispositivos dentro de una red local (LAN) y dirigir el tráfico de datos entre ellos de manera eficiente.

Funcionamiento:

1. Recepción de datos: El switch recibe datos en forma de tramas (frames) desde los dispositivos conectados.
2. Tabla MAC: Cada dispositivo en la red tiene una dirección única llamada dirección MAC. El switch mantiene una tabla de direcciones MAC, que asocia las direcciones de los dispositivos con los puertos físicos del switch a los que están conectados.
3. Filtrado y reenvío: Cuando el switch recibe una trama, lee la dirección MAC de destino. Si la dirección de destino está en su tabla, envía la trama solo al puerto correspondiente. Si la dirección no está en la tabla, el switch reenvía la trama a todos los puertos, excepto al puerto de origen (esto se llama flooding).
4. Aprendizaje dinámico: Si el switch no conoce la dirección MAC de origen, la aprende automáticamente y la agrega a su tabla.

Propósito:

• Conmutación eficiente: A diferencia de los hubs (que envían datos a todos los puertos), el switch solo envía los datos al dispositivo de destino, lo que reduce el tráfico innecesario y mejora la eficiencia de la red.
• Segmentación de la red: Al operar a nivel de enlace de datos, un switch puede dividir una red en segmentos, reduciendo las colisiones de datos y mejorando el rendimiento.
• Comunicación simultánea: A diferencia de los hubs, los switches permiten la comunicación simultánea entre múltiples dispositivos, lo que mejora la capacidad y la velocidad de la red.

En resumen, el switch optimiza el flujo de datos dentro de una red local, haciendo que la comunicación entre los dispositivos sea más rápida y eficiente al dirigir los datos correctamente.

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¿Conoce un dispositivo que evite las colisiones en el sistema Ethernet?¿Por qué las evita?

Sí, el dispositivo que evita las colisiones en el sistema Ethernet es el switch.

¿Por qué evita las colisiones?

Las colisiones ocurren en una red Ethernet tradicionalmente cuando dos dispositivos intentan transmitir datos al mismo tiempo en el mismo medio de transmisión, como ocurre en las redes que utilizan hubs (concentradores), que operan en modo de difusión (broadcast). Cuando dos dispositivos transmiten simultáneamente, sus señales se mezclan y causan una colisión, lo que obliga a retransmitir los datos y reduce la eficiencia de la red.

El switch evita las colisiones de la siguiente manera:

1. Conmutación punto a punto: A diferencia de los hubs, que envían los datos a todos los dispositivos conectados, los switches dirigen las tramas solo al dispositivo de destino. Esto significa que solo el dispositivo receptor recibe los datos y no hay interferencia con otros dispositivos que estén transmitiendo en paralelo.

2. Capacidad de comunicación simultánea: Los switches permiten que múltiples dispositivos se comuniquen simultáneamente a través de diferentes puertos sin que se interfieran entre sí. Cada puerto del switch funciona de manera independiente, permitiendo que los dispositivos en diferentes puertos transmitan datos sin que haya colisiones.

3. Filtrado basado en direcciones MAC: Al aprender las direcciones MAC de los dispositivos conectados, el switch puede dirigir el tráfico específicamente entre los dispositivos que necesitan comunicarse, evitando el envío innecesario de tramas a otros dispositivos, lo que reduce las posibilidades de colisiones.

En resumen, el switch evita las colisiones al crear una red segmentada, donde cada comunicación se realiza de manera independiente y dirigida entre dispositivos específicos. Esto mejora la eficiencia y rendimiento de la red Ethernet.