SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Y REDES DE COMUNICACIÓN

1. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

1.1. La comunicación es definida como un procedimiento mediante el cual se transfiere la información originada por un elemento denominado Transmisor a otro elemento o equipo denominado Receptor a través de una serie de mecanismos y element hacen posible el transporte de la información sin que esta sufra alteraciones o cambios en su contenido y que permita ser interpretada con el mismo significado que fue originada.

1.2. Un sistema de comunicaciones es un conjunto de dispositivos que son utilizados con la finalidad de transmitir, emitir y recibir señales de todo tipo, como voz, datos, audio, video, etc., además dichas señales pueden ser del tipo digital o analógica.

1.2.1. Trama: Tira de bits con un formato predefinido usado en protocolos orientados a bit.

1.2.2. Un sistema de comunicaciones puede describirse fácilmente mediante tres elementos básicos; un transmisor, el cual se encarga de generar la señal que se desea y acoplarla de tal forma que pueda viajar a través del canal, mediante procedimientos como modulación, filtrado, codificación, etc.; un medio de transmisión, el cual será el canal mediante el cual la señal va a viajar, y puede ser desde fibras ópticas, cables coaxiales, hasta el mismo aire; y finalmente un receptor, que realiza el procedimiento inverso del transmisor con la finalidad de reconstruir la señal y que esta sea lo mas parecida a la original.

1.2.2.1. Las unidades de la comunicación de datos

1.2.2.1.1. BIT: Es la unidad más pequeña de datos y la unidad base en la información y las comunicaciones.

1.2.2.1.2. BYTE: Conjunto de bits continuos mínimos que hacen posible, un direccionamiento de información en un sistema computarizado. Está formado por 8 bits.

1.2.2.1.3. Paquete: Fracciones de un mensaje de tamaño predefinido, donde cada fracción o paquete contiene información de procedencia y de destino, así como información requerida para el reensamblado del mensaje.

1.2.2.1.4. Interfaces: Conexión que permite la comunicación entre dos o más dispositivos.

1.2.2.1.5. Códigos: Acuerdo previo sobre un conjunto de significados que definen una serie de símbolos y caracteres. Toda combinación de bits representa un carácter dentro de la tabla de códigos. Las tablas de códigos más reconocidas son la del código ASCII y la del código EBCDIC.

1.2.2.1.6. Paridad: Técnica que consiste en la adición de un bit a un carácter o a un bloque de caracteres para forzar al conjunto de unos (1) a ser par o impar. Se utiliza para el chequeo de errores en la validación de los datos. El bit de paridad será cero (0=SPACE) o uno (1=MARK).

1.2.2.1.7. Modulación: Proceso de manipular de manera controlada las propiedades de una señal portadora para que contenga la información que se va a transmitir. El dispositivo que modula y demodula la señal digital y analógica respectivamente se llama módem.

1.2.2.1.8. DTE (Data Terminal Equipment): Equipos que son la fuente y destino de los datos. Comprenden equipos de computación (Host, Microcomputadores y Terminales).

1.2.2.1.9. DCE (Data Communications Equipment): Equipos de conversión entre el DTE y el canal de transmisión, son equipos para conectar los DTE a las líneas de comunicación.

2. TIPOS DE TRANSMISIÓN DE DATOS

2.1. Transmisión Análoga

2.1.1. En un sistema analógico de transmisión tenemos a la salida de este una cantidad que varia continuamente. En la transmisión analógica, la señal que transporta la información es continua, en la señal digital es discreta. La forma más sencilla de transmisión digital es la binaria, en la cual a cada elemento de información se le asigna uno de dos posibles estados. Para identificar una gran cantidad de información se codifica un número específico de bits, el cual se conoce como caracter. Esta codificación se usa para la información e escrita. La mayor de las computadoras en servicio hoy en día utilizan u operan con el sistema binario por lo cual viene más la transmisión binaria, ya sea de terminal a computadora o de computadora a computadora.

2.1.2. Ej: Teletipo = Servicio para la transmisión de un telegrama.

2.2. Transmisión Digital

2.2.1. En la transmisión digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran aceptación cuando se compara con la analógica. Estas son:

2.2.1.1. El ruido no se acumula en los repetidores.

2.2.1.2. El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnología de estado sólido, particularmente en los circuitos integrados.

2.2.2. La mayor parte de la información que se transmite en una red portadora es de naturaleza analógica. Ej: La voz, El vídeo

2.2.3. Al convertir estas señales al formato digital se pueden aprovechar las dos características anteriormente citadas. Para transmitir información digital(binaria 0 ó 1) por la red telefónica, la señal digital se convierte a una señal analógica compatible con la el equipo de la red y esta función se realiza en el Módem. Para hacer lo inverso o sea con la señal analógica, se usan dos métodos diferentes de modulación: La modulación por codificación de pulsos(MCP). Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analógico. Sin embargo, la transmisión digital está restringida a canales con un ancho de banda mucho mayor que el de la banda de la voz.

2.3. Transmisión Asíncrona.

2.3.1. Esta se desarrolló para solucionar el problema de la sincronía y la incomodidad de los equipos. En este caso la temporización empieza al comienzo de un caracter y termina al final, se añaden dos elementos de señal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el comienzo de este y su terminación. Al inicio del caracter se añade un elemento que se conoce como "Start Space" (espacio de arranque),y al final una marca de terminación. Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporización en el dispositivo receptor con el elemento de señal y al final se marca su terminación.

2.4. Transmisión Sincronía

2.4.1. Este tipo de transmisión se caracteriza porque antes de la transmisión de propia de datos, se envían señales para la identificación de lo que va a venir por la línea, es mucho mas eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a líneas especiales para la comunicación de ordenadores, porque en líneas telefónicas deficientes pueden aparecer problemas. Por ejemplo una transmisión serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se envía la señal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits.

2.5. Transmisión de datos en serie

2.5.1. En este tipo de transmisión los bits se trasladan uno detrás del otro sobre una misma línea, también se transmite por la misma línea. Este tipo de transmisión se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a pesar que es más lenta que la transmisión paralelo y además menos costosa. Los transmisores y receptores de datos serie son más complejos debido a la dificultad en transmitir y recibir señales a través de cables largos. La conversión de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de desplazamiento. La transmisión serie es sincrona si en el momento exacto de transmisión y recepción de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un caracter previo.

2.6. Transmisión en paralelo.

2.6.1. La transmisión de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o tensión por medio de cables o canales; la transferencia de datos es en paralelo si transmitimos un grupo de bits sobre varias líneas o cables. En la transmisión de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio cable. En la transmisión de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una señal llamada strobe ó reloj; esta señal le indica al receptor cuando están presentes todos los bits para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y además sirve para la temporización que es decisiva para la correcta transmisión y recepción de los datos. La transmisión de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, además es mucho mas rápida que la serie, pero además es mucho mas costosa.

3. MEDIOS DE TRANSMISIÓN

3.1. El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de transmisión.

3.1.1. MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS

3.1.1.1. Los medios guiados son aquellos que utilizan componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. Están constituidos por un cable conductor de un dispositivo al otro. Algunos de los medios de transmisión guiados más utilizados son: cables de pares trenzados, cables coaxiales y cables de fibra óptica.

3.1.1.1.1. El cable de par trenzado y el coaxial usan conductores metálicos como el cobre que acepta y transporta señales de corriente eléctrica. La fibra óptica es un cable de cristal o plástico que acepta y transporta señales en forma de luz.

3.1.2. MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS

3.1.2.1. Los medios de transmisión no guiados son aquellos que su característica principal es no usar cables, es decir usan un medio no físico, y esta se transmite por medio de ondas electromagnéticas.

3.1.2.1.1. Características­

4. REDES DE COMUNICACIÓN

4.1. Una red de comunicaciones es un conjunto de nodos que están interconectados a través de un medio de comunicación, que comparten recursos e intercambian información por medio de reglas de comunicación, conocidas como protocolos. Una red se compone de uno o varios transmisores o receptores que intercambian mensajes e información, para eso deben de utilizar un canal de comunicación el cual puede ser un medio confinado o no confinado.

4.1.1. Nodos o dispositivos de red

4.1.1.1. Estación de trabajo (Workstation)

4.1.1.2. Un servidor (server)

4.1.1.3. Impresora (printer)

4.1.1.4. Concentrador (Hub)

4.1.1.5. Conmutador de paquetes (Switch)

4.1.1.6. Enrutador (router)

4.1.1.7. Punto de acceso (access point)

4.1.1.8. Consola de CDs (Jukebox)

4.1.1.9. Modems satelitales

4.1.1.10. Modems analógicos

4.1.1.11. Estaciones terrenas vía satélite

4.1.1.12. Conmutadores telefónicos

4.1.2. Entre los dispositivos denominados básicos que son utilizados para el diseño de redes, tenemos los siguientes:

4.1.2.1. Modems.

4.1.2.2. Hubs.

4.1.2.3. Repetidores.

4.1.2.4. Bridges.

4.1.2.5. Routers.

4.1.2.6. Gateways.

4.1.2.7. Brouters.

4.2. Tipos de redes según la información que transmiten

4.2.1. Redes de DATOS

4.2.1.1. Compañias de beepers, compañias celulares de datos (SMS), proveedores de Internet, Voz paquetizada (VoIP)

4.2.2. Redes de VIDEO

4.2.2.1. Compañías que explotan servicios de televisión pública (VHF y UHF) y televisión restringida (por microondas, satélite y cable)

4.2.3. Redes de VOZ

4.2.3.1. Compañias telefónicas, compañias celulares

4.2.4. Redes de AUDIO

4.2.4.1. Compañías de radio pública (AM, FM, SW), radio por satélite (XM Radius), etc.

4.2.5. Redes de MULTIMEDIOS

4.2.5.1. Compañias que explotan voz, video, datos, imágenes, etc.

4.3. Tipos de redes

4.3.1. Personal Area Networks (PAN) o red de área personal.

4.3.2. Local Area Networks (LAN) o red de área local.

4.3.3. Metropolitan Area Networks (MAN) o red de área metropolitana.

4.3.4. Wide Area Networks (WAN) o red de área amplia.

4.3.5. Global Area Networks (GAN) o red de área global.

5. MODOS DE TRSMICIÓN DE DATOS

5.1. Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes:

5.1.1. Simplex:

5.1.1.1. Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta formula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea. Como ejemplos de la vida diaria tenemos, la televisión y la radio.

5.1.2. Half Duplex.

5.1.2.1. En este modo, la transmisión fluye como en el anterior, o sea, en un único sentido de la transmisión de dato, pero no de una manera permanente, pues el sentido puede cambiar. Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis.

5.1.3. Full Duplex.

5.1.3.1. Es el método de comunicación más aconsejable, puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente. El ejemplo típico sería el teléfono.