Introduccion a las comunicaciones

Introduccion a lascomunicaciones

En todo sistema de informacin, la comunicacin de datos se refiere a los medios y mtodos que se emplean para transferir datos entre las distintas instalaciones.Un sistema de telecomunicaciones se compone por un conjunto de software y hardware compatibles y organizados, cuyo fin es la transmisin de informacin.Todo sistema de telecomunicaciones se compone de: computadoras que procesan la informacin; dispositivos de entrada y salida de datos; canales de comunicacin que emplean diversos vnculos de comunicaciones; procesadores de comunicaciones que proporcionan las funciones de soporte para la transmisin y recepcin de datos, como mdem, multiplexores y procesadores frontales; y software de comunicaciones que controlan y manejan la red.

SEALESLa seal se define como la codificacin elctrica, magntica u ptica de los datos. El dato es una entidad de informacin.Antes de ahondar en el tema esprimordial entender los tipos de seales que existen y se los puede agrupar de acuerdo a las caractersticas que presentan.

Continuas y Discretas.Las continuas son aquellas seales que varan suavemente en el tiempo sin discontinuidades. Ejemplo: la voz.Las seales discretas por el contrario mantienen un valor constante durante un cierto tiempo tras el cual pasan a otro valor de forma discontinua. Ejemplo: seal binaria (que slo puede tomar los valores 0 y 1).1.2-Peridicas y Aperidicas.Las seales peridicas se caracterizan porque repiten un cierto patrn en el tiempo. Se dice que la seal esperidica de perodo T, donde T es el menor perodo que cumple la condicin.Cuando el valor del perodo es infinito la seal es aperidica.

Analgicas y Digitales.En principio, podemos clasificar los datos en dos grupos:- Analgicas: los datos toman valores en un intervalo continuo. Por ejemplo voz, video...-Digitales: los datos toman valores de un conjunto discreto. Por ejemplo textos, nmeros enteros.Dependiendo del tipo de datos tendremos seales analgicas y digitales. Para transmitir utilizaremos uno u otro tipo de seales en funcin del tipo de medio del que se disponga.

*Seales Analgicas:La seal se representa por una onda continua que pasa a travs de un medio de comunicacin.El problema principal que presentan estas seales es la atenuacin con la distancia lo que provocar que tengamos que intercalar una serie de amplificadores. Sin embargo estos amplificadores tienen un problema aadido y es que adems de nuestra seal se amplifica el ruido, por lo que cuanto ms largo sea el enlace peor ser la calidad de la seal en recepcin.*Seales Digitales:La seal se representa en forma de onda discreta, quetransmite datos en dos estados discretos (1 bit y 0 bit), que se representan como pulsos elctricos de encendido (on) y apagado (off). Las seales transmitidas contienen la informacin codificada segn los pulsos a ser transmitidos por el medio.Con las seales digitales eliminamos el problema de la prdida de calidad, ya que en lugar de amplificadores se emplean repetidores. Los repetidores no se limitan a aumentar la potencia de la seal, sino que decodifican los datos y los codifican de nuevo regenerando la seal en cada salto; idealmente el enlace podra tener longitud infinita.Las seales digitales deben ser traducidas a analgicas antes de ser transmitidas en un sistema analgico. El dispositivo que traduce las seales de digitales a analgicas y viceversa es elmodem.

TRANSMISION DE DATOS2.1-Modos de TransmisinLos datos son transmitidos en cdigo binario a travs de los canales de comunicacin de dos modos:a)Paralelo: Los bits son transmitidos en forma conjunta y de manera simultnea.b)Serie: Los bits son transmitidos en forma serial

Transmisin Asincrnica.En la transmisin asncrona, o transmisin arranque-parada la informacin de sincronizacin forma parte de cada carcter. Cada uno de los caracteres asncronos va acompaado de un bit de arranque que tiene polaridad opuesta (0) a la empleada para representar la condicin de reposo en la lnea (1).Las transiciones de 1 a 0 se emplean para arrancar los temporizadores internos, que se usarn para identificar los bits de datos que siguen.El bit de terminacin o de parada se usa para separar un carcter del siguiente.El bit de parada (1) que sigue a los bits de datos tiene la misma polaridad que la empleada para sealar la condicin de reposo en la lnea, y debe tener una duracin de 1, 1,5 2 periodos de bits, segn las necesidades del dispositivo receptor. Con una transmisin asncrona los caracteres pueden enviarse a intervalos variables o de forma continua, con la nica condicin de que el transmisor y el receptor emitan a la misma velocidad.

Transmisin Sincrnica.En funcionamiento sncrono, los octetos de datos se transmiten formando una secuencia continua, sin pulsos de arranque o parada. Existen dos relojes, uno en el transmisor y otro en el receptor. Las seales de reloj empleadas por el receptor se deben obtener a partir de las seales transmitidas, o bien a partir de una seal independiente que debe acompaar a los datos desde el transmisor hasta el receptor.Cada uno de los caracteres sncronos se obtiene de la cadena de bits recibidos empleando un conjunto de caracteres de sincronizacin al principio de cada bloque de datos transmitidos contando los bloques de octetos de 8bits despus del carcter final de sincronizacin.Un receptor sncrono arranca en modo bsqueda, esperando encontrar un carctersyncen la cadena de bits recibida. Cuando se localiza, los datos se van introduciendo en un registro de datos y se utiliza un indicador de "carcter recibido" cada 8 bits. Muchos sistemas necesitan detectar dos caracteres sync antes de comenzar a recibir datos, a fin de minimizar las probabilidades de que se haya producido una falsa sincronizacin, y es frecuente utilizar un tercer carctersyncpara garantizar la sincronizacin en el caso en que se pierda el primero durante la transmisin. Estos caracteres de sincronizacin adicionales son sobrecargas que reducen la eficiencia de la comunicacin.La transmisin sncrona se emplea generalmente entre terminales inteligentes y ordenadores, o entre ordenadores que dispongan de capacidad de almacenamiento interno para los datos y que pueden transmitir bloques de caracteres a la mxima velocidad permitida por la lnea, a fin de mantener la eficiencia de los enlaces. Se utiliza para transmitir grandes volmenes de datos a altas velocidades.

Direccin de la transmisin.Transmisin Simplex: Los datos viajan en una sola direccin todo el tiempo.Transmisin Semiduplex: Los datos fluyen en dos sentidos, el canal es bidireccional, pero slo en una direccin a la vez. En un determinado momento una terminal acta como fuente o emisora y otra terminal como colectora o receptora; y en el momento siguiente la primera cumple la funcin de receptora y la segunda de emisora.Transmisin Duplex: los datos pueden enviarse en ambas direcciones (canal bidireccional) en forma simultnea. Ambas terminales hacen las veces de fuente y colector a la vez, aunque utilicen distintas frecuencias.

ConfiguracionesLos dispositivos receptores y emisores de seales se conectan de distintas formas, as los enlaces se pueden clasificar en:Directo:La seal se propaga entre el emisor y el receptor sin pasar por ningn dispositivo intermedio que no sea un amplificador o repetidor, que sirven para aumentar la potencia de la seal.Indirecto: La seal sufre algn tipo de transformacin, como por ejemplo regeneradores.

En un sistema de redesdedicadas, donde se conectan dos o ms puntos en forma exclusiva, los enlaces pueden ser:Punto-a-punto(Single Drop): Es la conexin en forma directa entre terminales y computadoras. La ventaja de este tipo de enlace es la alta velocidad de transmisin y la seguridad que presenta al no existir conexin con otros usuarios.Multipunto: Es la conexin de varios terminales a su correspondiente computadora compartiendo un nico medio de transmisin. Este tipo de enlaces requiere de amplificadores y difusores de seal, o de multiplexores que permiten compartir lneas dedicadas.

Movimiento de datos.La manera de desplazar los datos en una red, a menudo, es la llave de la efectividad. El movimiento de datos se puede llevar a cabo de acuerdo a los siguientes mtodos:

Conmutacin de CircuitosLos circuitos de comunicacin estn disponibles para una ruta de transmisin desde un emplazamiento a otro antes de que se inicie el proceso de comunicacin. Mientras que se est procesando el programa y se estn transmitiendo los datos, es sistema usa continua y exclusivamente el enlace de comunicacin. Al final de la transmisin, el enlace se libera para que lo puedan utilizar los dems usuarios. Esta tcnica es muy comn en los actuales sistemas de telfonos conmutados. El nmero de trayectorias que se puede utilizar para establecer una conexin entre dos usuarios est limitado nicamente por el nmero de conmutadores.Los nodos intermedios no procesan los datos, sino que slo se encargan de encaminarlos a su destino. As, para una conexin entre dos estaciones, los nodos intermedios dedican un canal lgico a dicha conexin, para establecer el contacto y el paso de la informacin entre las dos estaciones. Generalmente existen ms de un camino entre dos estaciones, para poder desviar los datos por el camino menos colapsado.Las desventajas que surgen de la conmutacin de circuitos son mantiene las lneas ocupadas por mucho tiempo, an cuando no existiera informacin circulando en ella, y que requiere que los dos sistemas conectados trabajen a la misma velocidad, lo que no ocurre hoy en da debido a la gran cantidad de sistemas que se comunican.

Conmutacin de mensajesLa conmutacin de mensajes es semejante a la conmutacin de circuitos en el hecho de que los mensajes de datos completos son transmitidos por rutinas predeterminadas de transmisin. Sin embargo, las lneas no estn del todo destinadas, por ello, al desplazarse de nodo en nodo es posible encontrar seales de ocupado. Cuando esto ocurre, lo que indica que cierto enlace est ya en uso, el mensaje se almacena temporalmente. Cuando el enlace se encuentra disponible, el mensaje se retira de su almacenamiento y se transmite hacia su destino. Durante las horas pico, los almacenamientos temporales de los datos son frecuentes.

Conmutacin de PaquetesLa conmutacin de paquetes difiere de la conmutacin de mensajes en que los mensajes se almacenan nicamente en la memoria primaria. No existe un almacenamiento temporal. Los mensajes se dividen en bloques opaquetes, y se les adiciona una serie de bits de control, por lo que un mensaje completo puede ocupar varios paquetes cortos.Cada paquete se transmite por una ruta que puede determinarse en el tiempo de la transmisin o dinmicamente (es decir, en cada nodo). Cuando dos o ms rutas se encuentran disponibles como opcin, se trata de un mtodo de rutas alternas. Tambin existe un mtodo de rutas adaptativas, en el cual las rutas se seleccionan dinmicamente en el tiempo de transmisin, dependiendo de la cantidad de trfico en la transmisin y de las condiciones de las lneas.El aumento del tamao de los paquetes implica que es ms probable que lleguen errneos, pero una disminucin de su tamao implica que hay que aadir ms informacin de control, por lo que la eficiencia disminuye.A pesar de los retrasos que son posibles con condiciones de trfico muy pesado, este mtodo proporciona mayor seguridad en la transmisin debido a las rutas optativas, y permite un mayor aprovechamiento de la red.Entre las ventajas de este mtodo encontramos que la eficiencia de la lnea es mayor frente a la de circuitos, adems permite conexiones entre estaciones de velocidades diferentes.

Velocidad de transmisinLa velocidad de transmisin corresponde a la cantidad de datos que pueden ser enviados a travs de un canal de comunicaciones, los cuales estn determinados por la frecuencia de los canales y el ancho de banda del canal.Se puede medir como el nmero de bits transmitidos por segundo. Su unidad es el bps (bits por segundo) y es conocida como la tasa en bits.Adems se utiliza la tasa de Bauds que se define como el nmero de veces por segundo que la seal cambia su valor en la lnea o medio de transmisin. Esta velocidad se mide en baudios. Un Baud es un hecho binario, que representa un cambio de seal de positivo a negativo o viceversa. El nmero de baudios determina la cantidad de cambios de estado por segundo que se producen en una transmisin. Cuantos ms estados, ms cantidad de bits por segundo se podrn transmitir.A bajas velocidades (hasta 2400 bps), un bit es transmitido con cada cambio de seal, por lo que la tasa de Baudsy el bps son idnticos. A velocidades altas (arriba de 2400 bps), ms de un bit podr ser transmitido con cada cambio de seal, por lo que el bps ser ms grande que la tasa de Bauds.Un cambio de estado puede implicar la transmisin de ms de un bit de informacin. Por lo tanto, el concepto de baudio esta ligado directamente a las caractersticas del medio de transmisin y se corresponde con la cantidad de veces que la seal portadora oscila (cambia de estado) por unidad de tiempo.

MedioVelocidades entreAlambre torcido300 Bps - 10 MpsCable coaxil56 KBps - 200 MBpsFibra ptica512 KBps - 10 GBpsMicroondas256 KBps - 200 MBpsSatlites256 KBps - 200 MBps

ANCHO DE BANDA.Una seal perodica est compuesta por un conjunto de intervalos de tiempo fijos (perodos) que constituyen la frecuencia de dicha seal. La frecuencia indica cuantas veces se repite la seal por cada segundo. Una seal electromagntica est compuesta por muchas frecuencias.El espectro de una seal es el conjunto de frecuencias que constituyen la seal; y el ancho de banda es la anchura del espectro.As, mientras mayor sea el margen de frecuencia, mayor ser la amplitud de la banda y mayor la capacidad de transmisin del canal.El ancho de banda es la capacidad de una lnea para transmitir informacin. Se define como el rango de frecuencias en el que est contenida la mayor parte de la energa de la seal. Su unidad son losHerzios (Hz).La necesidad de renunciar a parte de la energa de la seal al limitar el ancho de banda a un determinado intervalo de frecuencias radica en el hecho de que seales con un espectro muy amplio de frecuencias no pueden transmitirse ntegramente por el medio de transmisin, puesto que estos suelen funcionar bien exclusivamente en un determinado rango de frecuencias. Por lo tanto las frecuencias con menor energa se rechazan (se filtran). Un ejemplo muy claro de seal con espectro infinito es el pulso, base de las comunicaciones digitales.