CIBERTEC CARRERAS PROFESIONALES Los grupos de código

Las técnicas de codificación usan patrones de bit llamados símbolos. La capa física usa un juego de símbolos de codificación- llamado grupos de códigos - para representar datos codificados o controlar la información. Un grupo de código es una secuencia consecutiva de código de bits que son interpretados y enviados como los patrones de bits de datos. Por ejemplo, el código de bits 10101 podrían representar los bits de datos 0011.

Los grupos de código son a menudo utilizados como una técnica intermediaria de codificación para las tecnologías LAN de alta velocidad. Este paso ocurre en la capa física antes de generar las señales de voltajes, los pulsos de luz, o las radiofrecuencias. Al trasmitir los símbolos, las capacidades de detección de error y sincronización entre dispositivos transmisores y receptores son mejoradas. Éstas son consideraciones importantes en la transmisión de alta de velocidad sobre el medio.

Aunque usar grupos de código introduce una sobrecarga por los bits adicionales que se transmitirán, mejoran la robustez de los enlaces de comunicación. Esto es particularmente cierto para la transmisión de datos en altas velocidades.

Las ventajas usar grupos de código incluyen:  Reducido error en el nivel de los bits.

 Limitar la energía efectiva transmitida dentro del medio.  Ayudar a distinguir los bits de datos de los bits de control.  Mejorar la detección de errores en el medio.

Para detectar adecuadamente los bits individual como un 0 o como un 1, el receptor debe saber cómo y cuando testear la señal en el medio. Esto requiere que el tiempo entre el receptor y el transmisor esté sincronizado. En muchas tecnologías de la capa física, las transiciones en los medios son usados para efectuar esta sincronización. Si por alguna razón los patrones de bits que están siendo transmitidos en el medio no crean transiciones frecuentes, esta sincronización quizás se pierda y pueden ocurrir errores de bit.

Limitar la energía transmitida

En muchos grupos de código, los símbolos aseguran que el número de 1s y 0s en una cadena de símbolos sean simétricos. El proceso de balancear el número de 1s y 0s transmitidos es llamado balanceo DC. Esto impide que cantidades excesivas de energía sean inyectados desde los medios durante la transmisión de los datos, por consiguiente esto reduce la interferencia radiada desde los medios. En muchos métodos de señalización del medio, a un nivel lógico, como por ejemplo un 1, se le representa por la presencia de energía siendo así enviado en el medio, mientras el nivel lógico opuesto, un 0, está representado como la ausencia de energía. Esto es muy importante pues transmitir una serie larga de 1s podría recalentar el láser transmisor y los

fotodiodos en el receptor, y esto potencialmente causaría tasas de error superiores.

Distinguir la data de control

Los grupos de código tienen tres tipos de símbolos:

Símbolos de data:

Símbolos están presentes en el frame de datos y son enviados abajo a la capa física.

Símbolos de control:

Códigos especiales inyectados por la capa física usados para controlar la transmisión. Esto incluye el final del frame y los símbolos idle.

Símbolos inválidos:

Los símbolos que no tienen patrones permitido en el medio. La recepción de un símbolo inválido indica un error del frame.

Los símbolos codificados encima de un medio único

Los símbolos representan la data que está siendo enviado a través de la red y tiene diferentes patrones de bits usados para el control. Estas diferencias permiten a la capa física en el nodo receptor distinguir inmediatamente la data de la información de control.

Capacidad de transmisión de datos

Diferentes medios físicos soportan la transferencia de bits a diferentes velocidades. La velocidad de transferencia se puede medir de tres maneras:

 Ancho de banda

 El rendimiento específico  Goodput

Ancho de banda

La capacidad de un medio para transmitir datos está descrita como el ancho de banda total de datos en el medio. El ancho de banda digital mide la cantidad de información que puede fluir de un lugar a otro en un tiempo dado. El ancho de banda está típicamente medido en kilobits por segundo (kilobits por segundo) o megabits por segundo (megabits por segundo).

El ancho de banda típico de una red es determinado por una combinación de factores: Las características del medio físico y las tecnologías escogido para la señalización y detección de señales de red. Las propiedades físicas del medio, las actuales tecnologías, y todas las leyes físicas juegan un rol para determinar la disponibilidad del ancho de banda.

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El rendimiento específico es medido por la transferencia de bits a través del medio sobre un período de tiempo dado. Debido a varios factores, el rendimiento específico usualmente no hace juego con el ancho de banda especificado en las implementaciones de la capa física como Ethernet.

Muchos factores influencian el rendimiento específico. Entre estos factores esta la cantidad de tráfico, el tipo de tráfico, y el número de red que los dispositivos encontraran en la red. En una topología de acceso múltiple como Ethernet, los nodos compiten por el acceso al medio y su uso. Por consiguiente, el rendimiento específico de cada nodo es degradado por la cantidad de incrementos en el medio.

Goodput

Una tercera medida ha sido creada para medir la transferencia de data utilizable. Esa medida es conocida como el Goodput, el cual es la medida de datos utilizables sobre un período de tiempo dado, y es por consiguiente la medida de mayor interés en la red por parte de los usuarios.

Por poner un ejemplo, considere a dos hosts en una LAN transfiriendo un archivo. El ancho de banda de la LAN es de 100 mbps. Debido al uso compartido y la sobrecarga del medio, entre las computadoras se tiene solamente un ancho de banda de 60 mbps, si a esto le agregamos la sobrecarga del proceso de encapsulamiento del stackl TCP/IP, la tasa real de datos recibidos por la computadora destino es de sólo 40Mbps de Goodput.

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Autoevaluación

1. ¿Por qué es importante la data de control que se incorpora en las tramas Ethernet?

2. Brevemente definir:

a. Ancho de banda b. Goodput c. Troughput

3. ¿Por qué es importante incorporar códigos de línea para el proceso de transmisión de datos?

Cuando la capa física codifica los bits para un medio particular, también debe distinguir acerca de donde termina un frame termina y empieza el siguiente frame. De otra manera, los dispositivos en los medios no reconocerían un frame cuando esté siendo recibido. De otra manera, el dispositivo de destino sólo recibiría una cadena de señales y no podría reconstruir correctamente el frame.

El medio físico consta del hardware, desarrollado por los diseñadores, bajo la forma de circuitos electrónicos, el medio, y los conectores. Por consiguiente, es apropiado que las normas que gobiernan este hardware estén definidas por las organizaciones del tipo IEEE.

La codificación es un método para convertir un flujo de bits de data dentro de un código predefinido. Los códigos son agrupamientos de bits usados para proveer un patrón previsible que puedan ser reconocidos por el receptor y el remitente. Usar patrones previsibles ayuda a distinguir los bits de data de los bits de control y proporciona mejor detección de error en el medio.

La capa física debe generar señales eléctricas, ópticas, o inalámbricas que representan 1 y “0” en los medios.

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