MODELOS DE COMUNICACION

MODELOS DE COMUNICACION

QUE ES UN MODELO DE COMUNICACIN

Un modelo simple de comunicacin con un emisor que transmite unmensaje a unreceptor

QUE ES UNA RED DE COMUNICACIONES Las redes o infraestructuras de (tele)comunicaciones proporcionan la capacidad y los elementos necesarios para mantener a distancia un intercambio de informacin y/o una comunicacin, ya sea sta en forma de voz, datos, vdeo o una mezcla de los anteriores. Los elementos necesarios comprenden disponer deaccesoa la red de comunicaciones, eltransportede la informacin y los medios y procedimientos (conmutacin,sealizacin, yprotocolospara poner en contacto a los extremos (abonados, usuarios, terminales, ) que desean intercambiar informacin. Adems, numerosas veces los usuarios se encuentran en extremos pertenecientes a diferentes tipos de redes de comunicaciones, o en redes de comunicaciones que an siendo iguales son de distinta propiedad. En estos casos, hace falta contar con un procedimiento deinterconexin.

CRITERIOS REDES Para que una red sea considerada efectiva y eficiente, debe satisfacer los siguientes criterios:

Rendimiento:El rendimiento se puede medir de muchas formas, incluyendo el tiempo de trnsito y de respuesta. El tiempo de trnsito es la cantidad de tiempo necesario para que un mensaje viaje desde un dispositivo al siguiente. El tiempo de respuesta es el tiempo que transcurre entre una peticin y su respuesta. El rendimiento de una red depende de varios factores, incluyendo el nmero de usuarios, el tipo de medio de transmisin, la capacidad del hardware conectado y la eficiencia del software.El rendimiento se mide a menudo usando dos mtricas: ancho de banda y latencia. A menudo hace falta ms ancho de banda y menos latencia. sin embargo, ambos criterios son a menudo contradictorios. si se intenta enviar ms datos por la red, se incrementa el ancho de banda, pero tambin la latencia debido a la congestin de trfico en la red.

Prestaciones:Se pueden medir de muchas formas, incluyendo el tiempo de trnsito (cantidad de tiempo para que un mensaje viaje de un dispositivo a otro) y el tiempo de respuesta (Tiempo transcurrido entre una peticin y su respuesta). Las prestaciones de una red dependen de un cierto nmero de factores como son:Nmero de usuariosTipo de medio de transmisinHardwareSoftware

Fiabilidad:Adems de la exactitud de la entrega, la fiabilidad de la red se mide por:Frecuencia de falloTiempo de recuperacin despus de un falloProteccin ante catstrofes

Seguridad:Los aspectos de seguridad de la red incluyen proteccin de datos frente a accesos no autorizados, proteccin de datos frente a fallos y modificaciones e implementacin de polticas y procedimientos para recuperarse de interrupciones y prdidas de datos.Accesos no autorizadosVirus

Historia de las redes de comunicaciones En realidad, la historia de la red se puede remontar al principio del siglo XIX. El primer intento de establecer una red amplia estable de comunicaciones, que abarcara al menos un territorio nacional, se produjo en Suecia y Francia a principios del siglo XIX. Estos primeros sistemas se denominaban de telgrafo ptico y consistan en torres, similares a los molinos, con una serie de brazos o bien persianas. Estos brazos o persianas codificaban la informacin por sus distintas posiciones. Estas redes permanecieron hasta mediados del siglo XIX, cuando fueron sustituidas por el telgrafo. Cada torre, evidentemente, deba de estar a distancia visual de las siguientes; cada torre repeta la informacin hasta llegar a su destino. Un sistema similar aparece, y tiene un protagonismo especial, en la novela Pavana, de Keith Roberts, en la cual Inglaterra ha sido conquistada por la Armada Invencible.

Las primeras redes construidas permitieron la comunicacin entre una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron lneas telefnicas, ya que estas permitan un traslado rpido y econmico de los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes para establecer la comunicacin y se incorporaron moduladores y demoduladores para que, una vez establecido el canal fsico, fuera posible transformar las seales digitales en analgicas adecuadas para la transmisin por medio de un mdem.

TRANSMISIONES DE DATOS La informacin se transmite en forma de seales electromagnticas a travs de un medio de transmisin. Tanto si se estn recolectando estadsticas numricas de otras computadoras, como s se estn enviando grficos animados desde una estacin de diseo o haciendo sonar un timbre en un centro de control distante, se est realizando transmisin de informacin a travs de conexiones de red. La informacin puede ser voz, imagen, datos numricos, caracteres o cdigos, cualquier mensaje que sea legible y tenga significado para el usuario destino, tanto si es humano como si es una mquina. Existen 2 grandes tipos de seales, las anlogas y las digitales, las cuales se estudiaran a continuacin en forma detallada.

Amplitud La amplitud en un grfico es el valor de la seal en cualquier punto de la onda. Es igual a la distancia vertical desde cualquier punto de la onda hasta el eje horizontal. La mxima amplitud de una onda seno es igual al valor ms alto que puede alcanzar sobre el eje vertical. En la figura 2.2 Muestra claramente esta caracterstica

Seales digitales

Una seal digital es discreta, es decir, solamente puede tener un nmero de valoresdefinidos, a menudo tan simples como ceros y unos. La transicin entre losvalores de una seal digital es instantnea, como una luz que se enciende y seapaga. En la figura No. 1.10 se ilustra una seal digital. Las lneas verticales de laseal digital demuestran que hay un salto repentino entre un valor y otro de la seal.Las regiones planas y altas indican que estos valores son fijos. Una gran diferenciaque existe entre la seal anloga y digital, es que la seal anloga cambia continuamente con respecto al tiempo, mientras que la seal digital cambiainstantneamente.

Intervalo de bit y tasa de bitLa mayora de las seales digitales son peridicas y, por lo tanto, la periocidad o la frecuencia no es apropiada. Se usan dos nuevos trminos para describir una seal digital: intervalo de bit (el lugar del periodo) y tasa de bit (el lugar de frecuencia). El intervalo de bit es el tiempo necesario para enviar un nico bit. La tasa de bit es el nmero de intervalos de bit por segundo. Esto significa que la tasa de bit es el nmero de bit enviados en un segundo, habitualmente expresado en bit por segundo (bps). La figura No. 2.8 muestra claramente este sistema y los ejemplos2.1 y 2.2 se muestra la interpretacin y calculo del intervalo y la tasa de bit. Intervalo de bit = 1/(tasa de bit) tasa de bits = 1/(intervalo de bit)

Descomposicin de una seal digitalUna seal digital se puede descomponer en un nmero infinito de ondas seno sencillas denominadas armnicos, cada uno de los cuales tiene una amplitud, frecuencia y fase distintas. Esto significa que cuando se enva una seal digital por un medio de transmisin, se estn enviando un nmero infinito de seales simples. Para recibir una replica exacta de la seal digital, todos los componentes de frecuencia deben ser transferidos exactamente a travs del medio de transmisin.Si alguno de los componentes no se enva bien a travs del medio, el receptorobtendr una seal corrupta. Puesto que no hay ningn medio prctico (como un cable) que sea capaz de transferir todo el rango completo de frecuencias,siempre existe una cierta corrupcin.Como se pudo observar una seal digital muestra mayor precisin ya que presenta dos intervalos finitos uno (1) y cero (0).

ESPECTRO DE FRECUENCIA Y ANCHO DE BANDAEl espectro de frecuencia de una seal es la coleccin de todas las frecuencias componentes que contiene y se muestra usando un grfico en el dominio de 25frecuencia. El ancho de banda de un sistema de comunicaciones es la banda depaso mnima (rango de frecuencias) requerida para propagar la informacin de la fuente a travs del sistema. El ancho de banda de un sistema de comunicaciones debe ser lo suficientemente grande (ancho) para pasar todas las frecuencias significativas de la informacin, es decir el ancho de banda absoluto de una seal escomo la anchura del espectro de frecuencia.La capacidad de informacin de un sistema de comunicaciones es una medida de cunta informacin de la fuente puede transportarse por el sistema, en un periodo dado de tiempo. La cantidad de informacin que puede propagarse a travs de un sistema de transmisin es una funcin del ancho de banda del sistema y el tiempo de transmisin.

MEDIOS DE TRANSMISIN

Medios guiadosLos medios guiados son aquellos que proporcionan un conductor de un dispositivo al otro e incluyen cables de pares trenzados, cables coaxiales y cables de fibra ptica. Una seal viajando por cualquiera de estos medios es dirigida y contenida por los lmites fsicos del medio. El par trenzado y el cable coaxial usan conductoresmetlicos (de cobre) que aceptan y transportan seales de corriente elctrica. Lafibra ptica es un cable de cristal o plstico que acepta y transporta seales enforma de luz.

Cable de par trenzadoEl cable de par trenzado se presenta en dos formas: sin blindaje y blindado.El cable UTP (Unshielded Twisted Pair) es el tipo ms frecuente de medio de comunicacin que se usa actualmente. Aunque es el ms familiar por su uso en los sistemas telefnicos, su rango de frecuencia es adecuado para transmitir tanto datos como voz, el cual va de 100Hz a 5MHz. Un par trenzado est conformado habitualmente por dos conductores de cobre, cada uno con un aislamiento de plstico de color. El aislamiento de plstico tiene un color asignado a cada banda para su identificacin vase la figura No. 2.10. Los colores se usan tanto para identificar los hilos especficos de un cable como para indicar qu cables pertenecena un par y cmo se relacionan con los otros pares de un manojo de cables.

Categora 1. El cable bsico del par trenzado que se usa en los sistemas telefnicos. Este nivel de calidad es bueno para voz pero inadecuado para cualquier otra cosa que no sean comunicaciones de datos de baja velocidad.Categora 2. El siguiente grado ms alto, adecuado para voz y transmisin de datos hasta 4 MbpsCategora 3. Debe tener obligatoriamente al menos nueve trenzas por metro y se puede usar para transmisin de datos hasta 10Mbps. Actualmente es el cable estndar en la mayora de los sistemas de telecomunicaciones de telefona.

Categora 5. Usada para la transmisin de datos hasta 100 Mbps.Conectores UTP. Los cables UTP se conectan habitualmente a los dispositivos de la red a travs de un tipo de conector y un tipo de enchufe como el que se usa en las clavijas telefnicas. Los conectores pueden ser machos (el enchufe) o28hembras (el receptculo). Los conectores machos entran en los conectores hembrasy tienen una pestaa mvil (denominada llave) que los bloque cuando quedanubicados en un sitio. Cada hilo de un cable est unido a estos enchufes son los RJ45, que tienen ocho conductores, uno para cada hilo de cuatro pares trenzados.

Cable de par trenzado blindado (STP)El cable STP tiene una funda de metal o un recubrimiento de malla entrelazada que rodea cada par de conductores aislados. Vase la figura 2.11. la carcasa de metal evita que penetre ruido electromagntico. Tambin elimina un fenmeno denominado interferencia, que es un efecto indeseado de un circuito (o canal) sobre otro circuito (o canal). Se produce cuando una lnea (que acta como antena receptora) capta algunas de las seales que viajan por otra lnea (que acta como antena emisora)Este efecto se experimenta durante las conversaciones telefnicas cuando se oyen conversaciones de fondo. Blindando cada par de cable de par trenzado se pueden eliminar la mayor parte de las interferencias.

Cable coaxialEl cable coaxial (o coax) transporta seales con rangos de frecuencias ms altos que los cables de pares trenzados que van de 100KHz a 500MHz, en parte debido aque ambos medios estn construidos de forma bastante distinta. En lugar de29tener dos hilos, el cable coaxial tiene un ncleo conductor central formado por un hilo slido o enfilado (habitualmente cobre) recubierto por un aislante de material dielctrico, que est, a su vez, recubierto por una hoja exterior de metal conductor, malla o una combinacin de ambas (tambin habitualmente de cobre). La cubierta metlica exterior sirve como blindaje contra el ruido y como un segundo conductor, lo que completa el circuito. Este conductor exterior est cubierto tambin por un escudo aislante y todo el cable est protegido por una cubierta de plstico

Estndares de cable coaxialLos distintos diseos del cable coaxial se pueden categorizar segn sus clasificaciones de radio del gobierno (RG). Cada nmero RG denota un conjunto nico de especificaciones fsicas, incluyendo el grosor del cable conductor interno, el grosor y el tipo del aislante interior, la construccin del blindaje y el tamao y el tipo de la cubierta exterior.Cada cable definido por las clasificaciones RG est adaptado para una funcin especializada. Los ms frecuentes son:RG-8, RG-9 y RG 11 . Usado en Ethernet de cable gruesoRG-58. Usado en Ethernet de cable finoRG-59. usado para TV

Conectores de cable coaxialA lo largo de los aos, se han diseado un cierto nmero de conectores par su uso en el cable coaxial, habitualmente por fabricantes que buscaban soluciones especficas a requisitos de productos especficos. Unos pocos de los conectores ms ampliamente usados se han convertido en estndares. El ms frecuente de todos ellos se denomina conector en barril por su forma. De los conectores en barril,el ms popular es el conector de red a bayoneta (BNC, Bayonet Network Connector), que se aprieta hacia adentro y se bloquea en su lugar dando media vuelta. Otros tipos de conectores de barril se atornillan juntos, lo que necesita ms esfuerzo de instalacin, o simplemente se aprietan sin bloqueo, lo que es menos seguro. Generalmente, un cable termina en un conector macho que se enchufa o se atornilla en su conector hembra correspondiente asociado al dispositivo.

Fibra pticaHasta este momento, se han visto cables conductores(de metal) que transmiten seales en forma de corriente. La fibra ptica, por otro lado, est hecha de plstico ode cristal y transmite las seales en forma de luz. Para comprender cmo funciona lafibra ptica es necesario explorar primero varios aspectos de la naturaleza de la luz.

La fibra Multimodo de ndice gradual, que decrementa esta distorsin de la seal a travs del cable. La palabra ndice se refiere en este caso al ndice de refraccin. El ndice de refraccin est relacionado con la densidad. Por tanto, una fibra de ndice gradual tiene densidad variable. La densidad es mayor en el centro del ncleo y decrece gradualmente hasta el borde

Monomodo. El monomodo usa fibra de ndice escalonado y una fuente de luz muy enfocada que limita los rayos a un rango muy pequeo de ngulos, todos cercade la horizontal. La fibra monomodo se fabrica con un dimetro mucho33ms pequeo que las fibras multimodo y con una densidad (ndice de refraccin) sustancialmente menores decrecimiento de densidad da como resultado un ngulo crtico que est muy cerca de los 90 grados para hacer que la propagacin de los rayos sea casi horizontal.

Tamao de la fibra.Las fibras pticas se definen por la relacin entre el dimetro de su ncleo y el dimetro de su cubierta, ambas expresadas en micras (micrmetro).Composicin del cableLa fibra est formada por un ncleo rodeado por una cubierta. En la mayora de los casos, lafibra est cubierta por un nivel intermedio que lo protege de la comunicacin. Finalmente, todo el cable est encerrado por una carcasa exterior.

Fuentes de luz diversas para los cables pticosComo se ha visto, el objetivo del cable fibra ptica es contener y dirigir rayos de luz del origen al destino. Para que haya transmisin, el dispositivo emisor debe estarequipado con una fuente luminosa y el dispositivo receptor con una clula fotosensible (denominada fotodiodo) capaz de traducir la luz recibida en corriente que pueda ser usada en una computadora. La fuente luminosa puede ser bien un diodo emisor de luz (LED, Light Emmitting Diode) o un diodo de inyeccin lser (ILD,injection Laser Diode).

Conectores para fibra pticaLos conectores para el cable de fibra ptica deben ser tan precisos como el cable ens mismo. Con medios metlicos, las conexiones no necesitan ser tan exactas siempre que ambos conductores estn en contacto fsico. Por otro lado, con la fibra ptica cualquier desalineamiento o bien con otro segmento del ncleo o bien con un fotodiodo da como resultado que la seal se refleje hacia el emisor y cualquier diferencia en el tamao de los dos canales conectados da como resultado un cambio en el ngulo de la seal.

Ventajas de la fibra pticaLa principal ventaja que ofrece el cable de fibra ptica sobre los pares trenzados y elcable coaxial son: Inmunidad al ruido, menor atenuacin de la seal y ancho de banda mayor.Inmunidad al ruido. Debido a que las transmisiones usan una luz en lugar de electricidad, el ruido no es importante. La luz externa, la nica interferencia posible, es bloqueada por el recubrimiento opaco del canal.Menor atenuacin de la seal. La distancia de transmisin de la fibra ptica es significativamente mayor que la que se consigue en otros medios guiados. Una seal puede transmitirse a lo largo de kilmetros sin necesidad de regeneracin.

Medios no guiadosLos medios o guiados o tambin llamados comunicacin sin cable o inalmbrica, transportan ondas electromagnticas sin usar un conductor fsico. En su lugar, las seales se radian a travs del aire (o, en unos pocos casos, el agua) y por tanto, estn disponibles para cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarlas.El espectro electromagnticoCuando los electrones se mueven crean ondas electromagnticas que se pueden propagar por el espacio libre (aun en el vaco). El fsico britanico James Clerk Maxwell predijo estas ondas en 1865 y el fsico Alemn Heinrich Hertz la produjo y observ por primera vez en 1887. La cantidad de oscilaciones por segundo de unaonda electromagntica es su frecuencia, f, y se mide en Hz(en honor a Heinrich Herz). La distancia entre dos mximos (o mnimos) consecutivos se llama longitud de onda y se designa de forma universal con la letra griega (lambda).

Transmisin por microondas.Por encima de los 100 MHz las ondas viajan en lnea recta y, por tanto, se pueden enfocar en un haz estrecho. Concentrar la energa en un haz pequeo con una antena parablica (como el tan familiar plato de televisin satlite) produce una seal mucho ms alta en relacin con el ruido, pero las antenas transmisoras yreceptora deben estar muy bien alineadas entre s.

Ondas infrarrojas y milimtricasLas ondas infrarrojas y milimtricas no guiadas se usan mucho para la comunicacinde corto alcance. Todos los controles remotos de los televisores, grabadoras devideo y estreos utilizan comunicacin infrarroja. Estos controles sonrelativamente direccionales, baratos y fciles de construir, pero tienen un inconveniente importante: no atraviesan los objetos slidos (pruebe a pararse entre su control remoto y su televisor y vea si todava funciona). En general conforme pasamos a la radio de onda larga hacia la luz visible, las ondas se comportan cada vez ms como la luz y cada vez menos como la radio.

Transmisin por ondas de luz (rayo lser)La sealizacin ptica sin guas se ha usado durante siglos. Paul Revere utiliz sealizacin ptica binaria desde la vieja iglesia del Norte justo antes de su famoso viaje. Una aplicacin ms modernas es conectar las LAN de dos edificios por medio de lseres montados en sus azoteas. La sealizacin ptica coherente con lseres e inherentemente unidireccional, de modo que cada edificio necesita su propio lser y su propio fotodetector. Este esquema ofrece un ancho de banda muy alto y un costo muy bajo. Tambin es relativamente fcil de instalar y, a diferencia de las microondas no requiere una licencia de la FCC (Federal communications Comisin, Comisin Federal de Comunicaciones)

Hecho por: Daniela Katherine Seplveda Jimnez