Conceptos Fundamentales para el Diseño de Redes y Comunicaciones

1. Estándares y Normativas

1.1. OSI

1.1.1. Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos

1.1.2. Facilita la operabilidad entre redes

1.1.3. Estandariza las interfaces

1.1.4. 7. Aplicación

1.1.4.1. Ofrece servicios de red a las aplicaciones utilizadas por los usuarios

1.1.5. 6. Presentación

1.1.5.1. Se encarga del formato posibilitando que la capa de aplicación interprete los datos

1.1.6. 5. Sesión

1.1.6.1. Establece, inicia y finaliza la sesión entre dos host que se comunican

1.1.7. 4. Transporte

1.1.7.1. Segmenta y traslada los datos de emisor a receptor y comprueba errores en el proceso

1.1.8. 3. Red

1.1.8.1. Determina la forma en que los datos serán entregados manejando los protocolos de enrutamiento y direcciones IP

1.1.9. 2. Enlace de Datos

1.1.9.1. Provee tránsito confiable mediante direccionamiento físico, control de flujo y entrega ordenada de tramas

1.1.10. 1. Física

1.1.10.1. Define especificaciones para activar, mantener y desactivar la transmisión física y envía señales a las demás capas

1.2. TCP/IP

1.2.1. Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo de Internet

1.2.2. Comunicación entre redes heterogéneas

1.2.3. Transmisión de datos a nivel mundial

1.2.4. 4. Aplicación

1.2.4.1. Utilizado por aplicaciones para proporcionar servicios de usuario o intercambiar datos mediante conexiones de red

1.2.5. 3. Transporte

1.2.5.1. Establece canales para el intercambio de datos. Los datos llegan ordenados, con un mínimo de errores, sin duplicados, asegura la entrega de paquetes y controla la congestión de tráfico

1.2.6. 2. Internet

1.2.6.1. Acepta y envía paquetes para la red haciendo posible la interconexión y el funcionamiento de redes IP

1.2.7. 1. Acceso a la Red

1.2.7.1. Controla el hardware y permite el paso de datos entre las capas de internet de dos host distintos en el mismo enlace

2. Medios y modos de transmisión

2.1. Medios guiados

2.1.1. Medios cableados donde los datos se transmiten por un material que los guía

2.1.2. De cobre

2.1.2.1. Transporta señales eléctricas

2.1.2.2. Es el mejor conductor

2.1.2.3. Es fácil darle forma y se divide sin romperse

2.1.2.4. Más usado en redes telemáticas

2.1.2.4.1. Cable par trenzado

2.1.2.4.2. Cable coaxial

2.1.3. De Fibra Óptica

2.1.3.1. Señales ópticas, luz guiada por fibra de vidrio o similar

2.1.3.2. Cubre largas distancias

2.1.3.3. Mayor ancho de banda (puede transportar más datos)

2.1.3.4. Un cable permite transmisión en un solo sentido

2.1.3.5. Más económico, ligero y resistente al agua

2.1.3.6. Varia la forma de transmitir la luz según número de caminos

2.2. Medios no guiados

2.2.1. Medios inalámbricos que emplean el aire para transmitir datos en forma de ondas electromagnéticas

2.2.2. Muy extendido en telecomunicaciones

2.2.3. No limita a un área específica y cubren grandes distancias

2.2.4. Emplean antenas para transmitir y recibir

2.2.5. Altos niveles de ruido debido a las características del medio

2.2.6. Rangos de frecuencia: radio, microondas e infrarrojos

3. Evolución de las telecomunicaciones

3.1. 1972: Benjamin Franklin descubre la electricidad

3.2. 1774: Inicios del telégrafo en Italia

3.3. 1829: El telégrafo

3.4. 1831: Faraday estudia la introducción electromagnética

3.5. 1877: El teléfono

3.6. 1895: Primeros enlaces por telegrafía

3.7. 1914 - 1918: Auge de la radiotelegrafía y radio telefonía por industrialización de tubos al vacío, luego nace la radio fusión

3.8. 1935: Transmisión de imágenes con calidad aceptable

3.9. 1969: Envío del primer mensaje vía ARPANET

3.10. 1973: Primer teléfono móvil (Motorola)

3.11. 1977: Primer transmisión vía fibra óptica

3.12. 1979: Primer red celular en Japón

3.13. 1988: Optimización del uso del espacio radioeléctrico con el estándar GSM

3.14. 1994: Primer red declinar en Colombia Celumovil

3.15. 1999: Nace el IoT mediante RFID y tecnología de sensores

3.16. 2008: Lanzamiento red 3G con mayor velocidad en el intercambio de datos

3.17. 2014: Aparece la red 4G incrementando la velocidad de transmisión

4. Componentes de un sistema de transmisión de datos

4.1. Conjunto formado por medios físicos y lógicos que permiten la transmisión de información entre usuarios sin importar su distancia

4.2. Paquete

4.2.1. La información que se va a transmitir y que viaja por el medio

4.3. Emisor

4.3.1. Dispositivo o hosts donde se originan los datos que serán enviados. Puede ser computador, teléfono, televisor, consola, etc

4.4. Receptor

4.4.1. Dispositivo o hosts que recibe la información. Puede ser computador, teléfono, televisor, consola, etc

4.5. Medio de Transmisión

4.5.1. Es el camino físico que conecta al emisor y receptor para la transferencia de datos. Ej. fibra óptica, radiofrecuencia, etc

4.6. Protocolo

4.6.1. Reglas que definen los estándares de transmisión de datos. Permiten que los dispositivos se identifiquen y se conecten para establecer la comunicación

5. Conmutación Multiplexación y Modulación

5.1. Conmutación

5.1.1. Forma de establecer un camino entre emisor y receptor mediante nodos o equipo de transmisión

5.1.2. De mensajes

5.1.2.1. El emisor envía un mensaje completo a un nodo intermedio el cual lo pone en cola donde lo almacena y luego lo reenvía a otro nodo y este a otro hasta llegar al receptor

5.1.3. De paquetes

5.1.3.1. El mensaje es enviado por una red digital desglosándolo en fragmentos más pequeños llamados paquetes

5.1.4. De circuitos

5.1.4.1. Los datos son transmitidos mediante un canal dedicado, una vez finalizada la sesión el canal se libera y queda disponible

5.2. Multiplexación

5.2.1. Consiste en utilizar un dispositivo llamado multiplexor para recibir varias señales o entradas y comunicarlas por un medio compartido

5.2.2. Por división de frecuencia

5.2.2.1. Se divide el espectro de frecuencias del canal de transmisión mediante filtros para desplazar la señal

5.2.3. Por división de tiempo

5.2.3.1. Transmisión de señales digitales ocupando un canal a través de distintas fuentes por un tiempo determinado

5.2.4. Por división de código

5.2.4.1. Combina múltiples señales de datos para la transmisión simultánea en una banda de frecuencia común

5.2.5. Por división de longitud de onda

5.2.5.1. Permite una serie de señales ópticas de distintas longitudes de onda en una única fibra o guía de onda

5.3. Modulación

5.3.1. Técnicas aplicadas sobre las ondas portadoras para el transporte de datos

5.3.2. Técnicas Digitales

5.3.2.1. Por desplazamiento de amplitud

5.3.2.1.1. Se representan los datos como variaciones de amplitud en función de de los datos a enviar

5.3.2.2. Por desplazamiento de fase

5.3.2.2.1. Variaciones de la fase de la onda portadora entre un número determinado de valores discretos

5.3.2.3. Por desplazamiento de frecuencia

5.3.2.3.1. Utiliza dos o más frecuencias para cada símbolo

5.3.3. Técnicas Análogas

5.3.3.1. De amplitud

5.3.3.1.1. Modo mas simple y antiguo, dado que la fase de demodulación del receptor es de simple realización

5.3.3.2. De la fase

5.3.3.2.1. La fase de la portadora varía en forma directamente proporcional a la señal moduladora

5.3.3.3. De frecuencia

5.3.3.3.1. Varia la frecuencia de la onda portadora