Colaborativo 1Redes locales Básico

Por: Darwin Díaz ReyesAgosto de 2015

Señal y dato• Se entiende por señal en el ámbito de la informática y las

telecomunicaciones, como la variación de corriente eléctrica con el fin de transmitir información. Dicha señal puede ser análoga o digital dependiendo del medio donde se transmita.

• La información transmitido por medio de esta señas es interpretada como datos por una computadora. Un dato por si solo no expresa información significativa pero si la sucesión de datos es interpretada como información significativa para un sistema operativo o aplicación.

Señalización• Definición (UIT-T Q.9):

• Intercambio de información (de otra forma que no sea mediante la palabra) relacionada específicamente con el establecimiento, la liberación y otras formas de control de las comunicaciones, y con la gestión de la red, en la explotación automática de telecomunicaciones.

Transmisión de datos• Transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones digitales es la

transferencia física de datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de par trenzado, fibra óptica, los canales de comunicación inalámbrica y medios de almacenamiento. Los datos se representan como una señal electromagnética, una señal de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos. La transmisión se clasifica en:

• Transmisión paralela.• Transmisión en serie• Transmisión en serie asíncrona.• Transmisión en serie síncrona.

Señales análogas• Señales continuas o analógicas: es aquella en que la

intensidad de la señal varia suavemente en el tiempo. Las variaciones de la señal pueden tomar cualquier valor en el tiempo.

Señal digital• Señal discreta o digitales: es aquella que la intensidad se mantiene constante durante un intervalo de tiempo, tras el cual la señal cambia a otro valor constante. Las variaciones de la señal solo pueden tomar valores discretos.

Señal• Cualquier señal se caracteriza por varios parámetros:

• Amplitud de pico: es el valor máximo (o energía) de la señal en el tiempo. La amplitud indica la altura de la señal. La unidad de la amplitud depende del tipo de señal. En las señales eléctricas su valor se mide en voltios.

• La frecuencia (f): es la razón (en ciclos por segundo o Herzios -Hz) a la que la señal se repite. Es el numero de periodos por segundo.

• El Periodo (T): La cantidad de tiempo transcurrido entre dos repeticiones consecutivas de la señal. Es la cantidad de tiempo en segundos que necesita una señal para completar un ciclo. Por tanto T= 1/f. El periodo es la inversa de la frecuencia.

• La fase: La medida de la posición relativa de la señal dentro de un periodo de la misma. Es decir describe la forma de la onda relativa al instante de tiempo 0.

• Longitud de onda (λ): La distancia que ocupa un ciclo, es decir la distancia entre dos puntos de igual fase en dos ciclos consecutivos. λ = v.T; λ.f=v; v= velocidad en metros por segundo.

Espectro• Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del

conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

• El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Ancho de banda• Ancho de banda (bandwidth en inglés), es una medida de recursos

disponibles para transmitir datos. También es una medida que se usa para definir la velocidad de Internet o, de forma más precisa, la velocidad de tu conexión de Internet. Se puede usar para referirse a capacidad o a consumo. Se mide en bits por segundo (bits/s), en kilobits por segundo (kbit/s), megabits por segundo (Mbit/s) o algún otro múltiplo. También se le conoce como ancho de banda digital o ancho de banda de red.

• Los ISP usan este término para referirse a la cuota mensual límite para un servicio. Por ejemplo, 100 gigabytes por mes (10 a la novena potencia de bits) indica que ese es el límite de información que puede ser transmitida durante el periodo de tiempo especificado.

Modulación• La modulación se ha definido como el proceso de

combinar una señal de entrada m(t) y una portadora de frecuencia fc para producir una señal S(t) cuyo ancho de banda esté (normalmente) centrado en torno a fc. Para el caso de datos digitales, la justificación de la modulación debe estar clara: es necesaria cuando existe solo la posibilidad de transmisión análoga, para convertir los datos digitales en análogos. Sin embargo, cuando los datos son analógicos la justificación no es tan evidente. Después de todo, las señales de voz se transmiten a través de líneas telefónicas usando su espectro original (esto se denomina transmisión en banda base). Hay dos razones principales:

Modulación• Para llevar a cabo una transmisión más efectiva puede que se necesite una frecuencia mayor para medios no guiados, es prácticamente imposible transmitir señales en banda-base ya que el tamaño de las antenas tendría que ser de varios kilómetros de diámetro. La modulación permite la multiplicación por división de frecuencias, técnica muy importante. Para convertir las señales de análogas a digitales y viceversa, se requiere de varios tipos de modulación.

Datos digitales – señales digitales• Los datos se almacenan en un ordenador en un formato binario de

ceros y unos. Para transportarlos de un lugar a otro (dentro o fuera del ordenador), es necesario convertirlos en señales digitales que permitan una mejor transmisión o reconocimiento por los dispositivos. Esto es lo que se denomina conversión digital a digital o codificación de datos digitales en una señal digital. La codificación significa convertir los datos binarios en una forma que se pueda desplazar a través de un enlace de comunicaciones físico. “Codificar” significa convertir los 1 y los 0 en algo real y físico, tal como:

• • Un pulso eléctrico en un cable• • Un pulso luminoso en una fibra óptica• • Un pulso de ondas electromagnéticas en el espacio.

Datos digitales – señal analógica • Si se quiere enviar los datos que salen de un ordenador (digitales) a través de una red analógica (red de telefonía convencional) diseñada para la transmisión de señales analógicas, será necesario convertir la señal digital que sale del ordenador en una señal analógica. Esto se denomina conversión digital a analógica o modulación de una señal digital. La modulación significa usar los datos binarios para manipular una onda.

Datos analógicos – Señales digitales• A veces es necesario transformar información en formato analógico, como la voz o la música, en señales digitales para, por ejemplo, reducir el efecto del ruido. Un ejemplo seria el CD-ROM de música o una película en un DVD. A esto se denomina conversión de una señal analógica en una señal digital o digitalización de una señal analógica.

Datos analógicos – Señales analógicas

• Si se quiere enviar una señal analógica a larga distancia, como por ejemplo, la voz o la música de una emisora de radio (analógica) hay que transformar esta señal en otra porque la frecuencia de la voz o la música no es apropiada para su transmisión a larga distancia a través del aire. La señal debe ser transportada mediante una señal de alta frecuencia. A esto se le denomina conversión de analógico a analógico o modulación de una señal analógica.

Multiplexación

• Siempre que la capacidad de transmisión de un medio que enlaza dos dispositivos sea mayor que las necesidades de transmisión de los dispositivos, el enlace se puede compartir, de forma similar a como una gran tubería de agua puede llevar agua al mismo tiempo a varias casas separadas. La Multiplicación es el conjunto de técnicas que permite la transmisión simultanea de múltiples señales a través de un único enlace de datos.

Multiplexación

• A medida que se incrementa el uso de los datos y las telecomunicaciones, se incrementa también el tráfico. Se puede hacer frente a este incremento añadiendo líneas individuales cada vez que necesita un canal nuevo o se pueden instalar enlaces de más capacidad y usarlo para transportar múltiples señales. La tecnología actual incluye medios de gran ancho de banda, como el cable coaxial, la fibra óptica y las microondas terrestres y vía satélite. Cualquiera de estos tienen una capacidad que sobrepasa con mucho las necesidades medias para transmitir una señal. Si la capacidad de transmisión del enlace es mayor que las necesidades de transmisión de los dispositivos conectados a él, la capacidad sobrante se malgasta. Un sistema eficiente maximiza la utilización de todas las facilidades. Además, la costosa tecnología utilizada a menudo se hace rentable sólo cuando se comparten los enlaces.

Multiplexación por división de frecuencias FDM

• (FDM Frecuency-division Multiplexing). Se pueden transmitir varias señales simultáneamente modulando cada una de ellas en una frecuencia portadora diferente. Es una técnica analógica. Se puede aplicar cuando el ancho de banda del enlace físico es mayor que la suma de los anchos de bandas de las señales a transmitir. Las señales generadas por cada dispositivo emisor se modula usando distinta frecuencia portadora. Las frecuencias portadoras están separadas por tiras de ancho de banda sin usar (banda de guarda) para prevenir que las señales se solapen.

Multiplexación por división de tiempo TDM

• (TDM Time-division Multiplexing). Es un proceso digital. Se puede aplicar cuando la tasa de datos del enlace es mayor que la suma de las tasas de datos de los dispositivos emisores y receptores.

• − TDM síncrona, que es cuando el multiplexor asigna siempre la misma ranura de tiempo a un dispositivo, tanto cuando tiene datos que transmitir que cuando no.

• − TDM asíncrona no hay una asignación previa y permite transmitir, aunque la suma teórica de las tasas de bit de los emisores sea mayor que la del enlace. Cada trama deben de incorporar una dirección para identificar a que dispositivo pertenecen los datos que están transmitiendo.

Multiplexación por división de ondaWDM

• Aunque la tecnología es muy compleja, la idea es muy simple. Se quiere combinar múltiples haces de luz dentro de una única luz en el multiplexor y hacer la operación inversa en el demultiplexor. Combinar y dividir haces de luz se resuelven fácilmente mediante un prisma. Recuerde de la física básica que un prisma curva un rayo e luz basándose en el ángulo de incidencia y la frecuencia. Usando esta técnica, se puede hacer un demultiplexor que combine distintos haces de luz de entrada, cada uno de los cuales contiene una banda estrecha de frecuencia, en un único haz de salida con una banda de frecuencia más ancha. También se puede hacer en un demultiplexor para hacer la operación para revertir el proceso.

Bibliografía

• http://definicion.de/datos/• http://definicion.de/datos/• http://

dtm.unicauca.edu.co/pregrado/conmutacion/transp/2.4-Senalizacion.pdf

• https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico• http://

aprenderinternet.about.com/od/Glosario/a/Ancho-De-Banda.htm• Modulo de Redes Locales Básico UNAD; 2009; Perturbaciones en la

transmisión.• Conceptos sobre señales; Manuel Fernández Bercell; 2006