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Redes. 3º curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas UNED. Sesión 6. Multiplexación. Multiplexación. Mantener un cable entre cada dos dispositivos es muy caro. Gasto de cable Desperdicio de ancho de banda (siempre que dos máquinas no se comuniquen)

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Presentation Transcript

  1. Redes 3º curso Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas UNED

  2. Sesión 6 • Multiplexación Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  3. Multiplexación • Mantener un cable entre cada dos dispositivos es muy caro. • Gasto de cable • Desperdicio de ancho de banda (siempre que dos máquinas no se comuniquen) • En la práctica se utiliza la multiplexación (Figura 8.1) • Multiplexores (muchos a uno) • Demultiplexores (uno a muchos) Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  4. Multiplexación • Clases de Multiplexación: • División de Frecuencia (división a lo ancho) • División de Onda (división a lo ancho) • División en el Tiempo (división a lo alto) • Dos conceptos clave: • Camino = Enlace • Canal = Porción del camino • Camino > Canal (Figuras 8.1 y 8.3) Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  5. Multiplexación • Multiplexación por División de Frecuencia (FDM): • La señal enviada se divide en varias porciones de frecuencia (varios canales) • Cada canal transmite con una frecuencia portadora • La señal puede ser dividida en sus canales utilizando filtros • La señal portadora se elimina con un demodulador • Ver Figuras 8.4 y 8.5 (Multiplexor) • Ver Figuras 8.6 y 8.7 (Demultiplexor) • El ancho de banda total es la suma de los anchos de banda de los canales más bandas de guarda extra entre canales Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  6. Multiplexación • Multiplexación por División de Onda (WDM): • La misma idea que la división en frecuencia • Se trabaja con señales luminosas transmitidas a través de fibra óptica • El multiplexor y el demultiplexor son prismas (figura 8.9) • Ejemplo en figura 8.8 Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  7. Multiplexación • Multiplexación por División del Tiempo: • La división es vertical, no horizontal • Cada vez le toca transmitir a uno (con todo el enlace dedicado) →Figura 8.10 • Existen dos tipos: • Multiplexación síncrona: El multiplexor asigna siempre la misma ranura de tiempo a cada dispositivo (Round Robin) • Multiplexación asíncrona: (Flexible) El multiplexor asigna distintas ranuras de tiempo a cada dispositivo Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  8. Multiplexación • Multiplexación por División del Tiempo (síncrona): • Las ranuras de tiempo se agrupan en tramas • Cada dispositivo tiene al menos una ranura (nº dispositivos ≤ nº ranuras) • Se pueden ajustar distintas velocidades asignando varias ranuras a un mismo dispositivo • Ver Figura 8.11 • El proceso de ir cogiendo datos de cada dispositivo y mezclarlos se llama entrelazado(Ver figura 8.12) • El demultiplexor extrae los caracteres por turnos (Fig 8.13) • Para asegurar la sincronización se utilizan bits de tramado (suele ser un bit por trama) Ver figura 8.14 Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  9. D D D D D C C C B B B B A A A A A A A 0 1 1 1 0 1 0 Multiplexación • Ejercicio: • 4 dispositivos quieren transmitir con un TDM síncrono utilizando un bit de sincronización por trama: • AAAAAAA • BBBB • CCC • DDDDD • ¿Cuál es la secuencia de mensajes enviados? • ¿Cuántos bits se transmiten? (7*4*8) + 7 = 231 • ¿Cuántos bits útiles se transmiten? 231 – (7 + (9*8)) = 152 Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  10. Multiplexación • Ejercicio (Figura 8.15, Página 231): • 4 dispositivos quieren transmitir con un TDM síncrono: • Transmisiones entrelazadas a nivel de carácter (8 bits) • Cada fuente genera 250 caracteres por segundo • Cada trama transporta un carácter por fuente y un bit de tramado • ¿Cuántas tramas por segundo debe soportar el enlace como mínimo? 250 tramas por segundo • ¿Cuántos bps transporta cada dispositivo y el enlace? ¿Cuál es la sobrecarga? Dispositivo = 2000 bps Enlace = 8250 bps Sobrecarga = 250 bps Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  11. Multiplexación • Multiplexación por División del Tiempo (asíncrona): • Intenta evitar el derroche de bits de TDM síncrona • Hay menos ranuras que dispositivos (nº dispositivos > nº ranuras) • El número de ranuras se calcula estadísticamente • Es la media de dispositivos que transmiten a la vez • Si en un momento transmiten muchos dispositivos, las ranuras se van turnando(Ver figura 8.17) Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  12. Multiplexación • Multiplexación por División del Tiempo (asíncrona): • Problema de la demultiplexación: ¿Cómo sabe el DEMUX a qué dispositivo pertenece cada ranura si se van turnando? • bits de dirección (Ver figura 8.17) • TDM asíncrona solo es útil con ranuras de muchos bits!!!! • Ranuras de longitud variable: • Las estaciones más rápidas pueden conseguir ranuras más largas • Esto implica meter bits de sobrecarga para indicar la longitud de la ranura Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  13. 4D 1A 4D 2B 1A 3C 4D 1A 4D 3C 2B 2B 1A 2B 1A 3C 1A 4D 1A 0 1 1 1 0 1 0 Multiplexación • Ejercicio: • 4 dispositivos quieren transmitir con un TDM asíncrono utilizando un bit de sincronización y 3 ranuras por trama: • AAAAAAA • BBBB • CCC • DDDDD • ¿Cuál es la secuencia de mensajes enviados? • ¿Cuántos bits se transmiten? (21*8) + (21*2) + 7 = 217 • ¿Cuántos bits útiles se transmiten? 217 – ((2*8)+(21*2)+7) = 152 1 bit por trama 8 bits por carácter 2 bits por nº Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

  14. Multiplexación • Multiplexación inversa: • Útil para separar varios caminos entre dos dispositivos • Cada camino lleva un flujo de datos distinto. • Un camino lleva voz • Otro camino lleva imagen • Ver figura 8.18 Redes 3º Ing. Tec. Informática Sistemas Josep Silva Galiana

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