Comunicación de Datos

• Arturo Canchola• Jesús Cruz• Hildeberto Peña

Comunicación de Datos.

La comunicación de datos es el proceso de transferir información digital (normalmente en forma binaria), entre dos o mas puntos. La información se define como el conocimiento o forma de conocimiento.

La información que se procesa y se organiza se llama datos. Los datos pueden ser, cualquier información alfabética, numérica o simbólica, incluyendo los símbolos alfa/numéricos codificados en binarios, códigos operacionales del microprocesador, códigos de control, direcciones de usuario, datos del programa o información de base de datos. En la fuente y el destino, los datos están en forma digital. Sin embargo, durante la transmisión los datos pueden estar en forma digital o analógica.

Una red de comunicaciones de datos puede ser tan sencilla como dos computadoras personales conectadas entre si por medio de una red telefónica publica, o bien, puede abarcar una red compleja de una o mas computadoras de mainframe y cientos de terminales remotas. Las redes de comunicaciones de datos se usan para conectar maquinas de cajero automático (ATM) a las computadoras del banco, o pueden usarse para la interface de las terminales de las computadoras (CT) o pantallas de teclado (KD) directamente a los programas de aplicación en computadoras de mainframe.

Las redes de comunicación de datos se usan para sistemas de reservaciones de líneas aéreas y hoteles, así como para redes masivas de comunicación y noticias, tales como la Associated Press (AP) o United Press International (UPI). El repertorio de usos para las redes de comunicación de datos es casi infinito.

Historia de la comunicación de datos

Si limitamos el alcance de la comunicación de datos a los métodos que utilizan las señales eléctricas para transmitir información en código binario, entonces la comunicación de datos comenzó en 1837 con la invención del telégrafo y el desarrollo del código Morse, por Samuel Morse.

Con el telégrafo, los puntos y rayas (análogo a los 1’s y 0’s binarios) se transmiten a través de un alambre utilizando la introducción electromagnética. Varias combinaciones de estos puntos y rayas se usaron para representar los códigos binarios para las letras, números y puntuación. En realidad, el primer telégrafo fue inventado en Inglaterra por Sir Charles Wheatsone y Sir Williams Cooke, pero su equipo requería de seis cables diferentes para una sola línea de telégrafo.

En 1840, Morse aseguró una patente americana para el telégrafo; en 1844 se estableció la primera línea de telégrafo entre Baltimore y Washington, D.C. En 1849 se invento la primera impresora telegráfica de baja velocidad, pero fue hasta 1860 cuando las impresoras de alta velocidad (15bps) estuvieron disponibles. En 1850, se formó en Rochester, Nueva York la Western Union Telegraph Company con el propósito de enviar mensajes codificados de una persona a otra.

En 1874 , Emile Baudot inventó un multiplexor (multicanalizador) telegráfico, el cual permitía que se le transmitieran señales de hasta seis diferentes maquinas telegráficas simultáneamente a través de un solo cable. El teléfono lo invento en 1876 Alexander Graham Bell y, consecuentemente, casi nada evolucionó el telégrafo, hasta 1899, cuando Marconi tuvo éxito en enviar mensajes telegráficos por radio. El telégrafo, era la única manera de enviar información a través de grandes espacios de agua, hasta 1920, cuando se establecieron las primeras estaciones de radio comercial.

Los Bell Laboratories desarrollaron la primea computadora de uso especial, en 1940, usando relevadores electromecánicos. La primera computadora de uso general fue una calculadora controlada por secuencia automática, desarrollada conjuntamente por la Universidad de Harvard y la international Bussines Machines Corporation (IBM). La computadora UNIVAC, construida en 1951 por Corporation Remington Rand (ahora Sperry Rand), fue la primera computadora electrónica producida masivamente.

Desde 1951, el numero de computadoras de mainframe, computadoras para empresas pequeñas, computadoras personales y terminales de computadores se ha incrementado exponencialmente, creando una situación en donde mas y mas personas tienen la necesidad de intercambiar información digital una con otra. Consecuentemente, la necesidad de comunicación de datos también ha aumentado exponencialmente.

Hasta 1968, la tarifa de operación de AT&T permitía que solo equipo proporcionado por AT&T fuera conectado a las líneas de AT&T. En 1968 una resolución acertada de la suprema corte, la resolución Carterfone, permitió que las compañías que no fueran Bell se interconectaran a la gran red de comunicaciones de AT&T.

Organizaciones normativas para la comunicación de

datos.

Durante la década pasada, la industria de la comunicación de datos ha crecido a una velocidad astronómica. Consecuentemente la necesidad de proporcionar comunicación entre sistemas de comunicación disímbolas, también ha aumentado.

Por lo tanto, para asegurar una transferencia de información ordenada, entre dos o mas sistemas de comunicación utilizando diferente equipo con distintas necesidades, un consorcio de organizaciones, fabricantes y usuarios se reúnen regularmente para establecer las guías y estándares. Es la intención que todos los usuarios de comunicación cumplan con estos estándares.

Varias de las organizaciones se describen a continuación:

Organización Internacional de Estándares (ISO): La ISO es la organización internacional para la estandarización. La ISO crea conjuntos de reglas y estándares para gráficos, intercambio de documentos y tecnologías relacionadas. La ISO es responsable de endosar y coordinar el trabajo de otras organizaciones de estándares.

Comité Consultivo para Telefonia Internacional (CCITT): La membresía de la CCITT consiste en autoridades y representantes del gobierno de muchos países. La CCITT es ajora la organización de estándares para las naciones unidas y desarrolla los conjuntos de reglas y estándares recomendados para la comunicación telefónica. La CCITT ha desarrollado 3 conjuntos de especificaciones: la serie V, para la interfase de módems, la serie X, para la comunicación de datos y la serie I y Q, para la red digital de servicios integrados (ISDN)

Instituto de Estandares Nacionales Americano (ANSI): ANSI es la agencia de estándares para los estados unidos y es el representante para votar por EUA para ISO.

Instituto de Ingenieros Electricos y Electrónicos (IEEE): El IEEE es una organización profesional de EUA de ingenieros en electrónica, computadoras y comunicación.

Asociacion de industrias Electrónicas (EIA): La EIA es una organización de EUA que establece y recomienda estándares industriales. La EIA es responsable de desarrollar la serie de estándares RS (estándar recomendado) para datos y telecomunicaciones.

Consejo de Estandares de Canadá (SCC): El SCC es la agencia de estándares oficiales para Canadá con responsabilidades semejantes a las del ANSI.

Circuito de Comunicación de Datos

La figura muestra un diagrama a bloques simplificado de una red de comunicación de datos. Como la figura lo demuestra, hay una fuente de información digital (estación primaria), un medio de transmisión (facilidad) y un destino (estación secundaria). LA computadora principal, anfitrión (host), con frecuencia en una mainframe con su propio conjunto de terminales locales y equipos periféricos.

Para simplificarlo solo aparese una estación secundaria (o remota) mostrada en la figura.

Las estaciones secundarias son los usuarios de la red. Cuantas estaciones secundarias existan y como está la interconeccion de una a otra, y a la estación host, varia considerablemente dependiendo del sistema y sus aplicaciones. Existen muchos medios diferentes de medios de transmisión, incluyendo la transmisión de radio en el espacio libre (terrestre y microondas de satélite), facilidades de cable metalico (sistemas digitales y analógicos) y cables de fibra óptica (propagación de ondas de luz).

Códigos de Comunicación de Datos.

Los códigos de comunicación de datos son secuencias de bit prescritas, usadas para codificar caracteres y símbolos. Consecuentemente, los códigos de comunicación de datos frecuentemente se llaman conjuntos de caracteres, códigos de caracteres, códigos de símbolo o lenguajes de caracteres.

Esencialmente, existen solo tres tipos de caracteres usados en los códigos de comunicación de datos: caracteres de control de enlace de datos, los cuales se usan para facilitar el flujo ordenado de información, de una fuente a un destino; caracteres de control grafico, lo cual involucra la síntesis o presentación de la información en la terminal de recepción, y caracteres alfanuméricos, los cuales se usan para representar los múltiples símbolos usados para letras, números, y puntuación en el lenguaje ingles.

El primer código de comunicación de datos tuvo un uso amplio, fue el código Morse. El código Morse usaba tres símbolos de longitud desigual (pinto guion y espacio), para codificar caracteres alfa/numéricos, signos de puntuación y una palabra de interrogación.

El código morse no es adecuado para usar en equipos de computadoras modernas porque los caracteres no tienen el mismo numero de símbolos o requieren la misma cantidad de tiempo en ser enviados y cada operador del código morse transmite el código a una velocidad diferente.

Los tres conjuntos de caracteres mas comunes, actualmente usados para la codificación de caracteres son: el código Baudot, el Código Estándar Americano para el Intercambio de información (ASCII) y el código de Intercambio de Decimal Codificado en Binario Extendido (EBCDIC)

Control de Errores

Un circuito de comunicación de datos puede ser corto, de unos cuantos pies o tan largo, de varios miles de millas; el medio de transmisión puede ser tan sencillo como un pedazo de cable o tan complejo como un sistema de microondas, satélite o fibra óptica.

Por lo tanto debido a las características no ideales que están asociadas con cualquier sistema de comunicación, es inevitable que ocurran errores y es necesario desarrollar e implementar procedimientos para el control de errores. El control de errores puede dividirse en dos categorías generales: detección de errores y corrección de errores.

Deteccion de errores.

La detección de errores es simplemente el proceso de monitorear la información recibida y determinar cuando un error de transmisión ha ocurrido. Las técnicas de detección de errores no identifican cual bit (o bits) es erróneo, solamente indica que ha ocurrido un error. El propósito de la detección de errores no es impedir que ocurran errores, pero previene que los errores no detectados ocurran.

Corrección de Errores

Esencialmente hay tres métodos de corrección de errores: sustitución de símbolos, retransmisión y seguimiento de corrección de un error.

Sustitución de símbolos. La sustitución de símbolos se diseño para usarse en un

ambiente humano: en donde hay un ser humano, en la terminal de recepción, para analizar los datos recibidos y tomar decisiones sobre su integridad. Con la sustitución de símbolos, si un carácter se recibe en error, en vez de revertirse a un nivel superior de corrección de errores o mostrar el carácter incorrecto como un signo de interrogación (?), se sustituye por el carácter malo.

Retransmisión. La retransmisión, como el nombre lo implica es volver a

enviar el mensaje cuando es recibido un error, y la terminal de recepción automáticamente pide la retransmisión de todo el mensaje. La retransmisión frecuente mente se llama ARQ, el cual es el termino antiguo de la comunicación de radio, que significa Petición Automática de Retransmisión.

Seguimiento de corrección de error. El seguimiento de corrección de error (FEC), es el único

esquema de corrección de error que detecta y corrige los errores de transmisión del lado del receptor sin pedir retransmisión.

Sincronización.

La sincronización significa coincidir o estar de acuerdo al mismo tiempo. En la comunicación de datos hay cuatro tipos de sincronización que debe lograrse: sincronización de un bit o reloj, sincronización de modem o portadora, sincronización de carácter y sincronización de mensaje.

Interfaces Modo Serie.

Para asegurar un flujo ordenado de datos entre la unidad de control de línea del modem, se coloca una interface serial entre ellos. La interface coordina el flujo de datos, señales de control e información de sincronización, entre el DTE y el DCE.

Antes de que las interfaces seriales fueran estandarizadas, cada compañía fabricaba equipos de comunicación de datos utilizando configuración de interface diferente. Mas específicamente el arreglo de cableado, entre el DTE y el DCE, el tipo y tamaño de los conectores usados y los niveles de voltaje, varios considerablemente de vendedor a vendedor.