UNIDAD 4. Tecnología de la Información y de la …...representa datos y números. La información...

Tema 4 Tecnología Nivel II distancia 1

1. Sistemas de Comunicación

2. Comunicación alámbrica e inalámbrica

2.1. Medios de comunicación alámbrica

▪ Cable de pares trenzado

▪ Cable coaxial

▪ Fibra óptica

2.2. Sistemas de comunicación alámbrica

▪ Telégrafo

▪ Teléfono fijo

2.3. Medios de comunicación inalámbrica

▪ Ondas electromagnéticas

2.4. Sistemas de comunicación inalámbrica

▪ Radio

▪ Televisión

▪ Telefonía Móvil

▪ Vía satélite

2.5. Conexión entre dispositivos digitales

3. Redes

3.1. Clasificación de redes

UNIDAD 4. Tecnología de la Información y de la Comunicación


1. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

La comunicación es la transmisión de información de un lugar a otro. Para

establecer una comunicación, necesitamos los siguientes elementos:

Pero en términos tecnológicos, para establecer una comunicación son esenciales

tres elementos:

✓ Un sistema emisor

✓ Un canal de transmisión del mensaje

✓ Un sistema receptor

Una red de comunicación se crea cuando conseguimos transmitir información a

un gran número de personas situadas en lugares muy alejados. Un ejemplo de red de

comunicación es Internet.

La utilización de la electricidad fue clave para el desarrollo de los sistemas de

comunicación. A continuación, se muestran algunas de las características de los sistemas

de comunicación antes y después de la aparición de la electricidad:

Antes de la electricidad Después de la electricidad

Alcance Muy reducido Amplio

Posibilidad de errores Alta Baja

Cantidad de información Poca Mucha

Canales Señales visuales y sonoras Señales eléctricas

Las señales eléctricas pueden ser:

✓ Analógicas: la señal varía de forma

continua en el tiempo a través de un

movimiento ondulatorio (de tipo

sinusoidal). Se pueden producir pérdidas de

información si la señal es distorsionada

(ruido).

✓ Digitales: La señal se transmite por un

sistema de código binario (0 y 1) que

representa datos y números. La

información perdida por ruido en estas

señales es de más fácil recuperación.


2. COMUNICACIONES ALÁMBRICA E INALÁMBRICA

Dependiendo del medio a través del que se desplace el mensaje, las

comunicaciones pueden ser alámbricas o inalámbricas.

- COMUNICACIÓN ALÁMBRICA. Se utiliza un soporte físico para enviar la

señal, que puede ser cable de cobre o fibra óptica. Un ejemplo es el teléfono fijo.

- COMUNICACIÓN INALAMBRICA. No se necesita un soporte físico para

transmitir la información, que viaja en forma de ondas. Se realiza a través de la

atmósfera, el océano (sonar) o el espacio exterior (vía satélite). No necesita cables

ni ningún tipo de infraestructura (canalizaciones, centralitas…). Un ejemplo es la

radio.

2.1. Medios de transmisión alámbrica

1. Cable de pares trenzados. Consiste en dos cables de

cobre aislados y trenzados para reducir la

interferencia eléctrica externa. Su señal se atenúa

mucho con la distancia, presentan poco ancho de

banda1 y presenta interferencias. Un ejemplo es el

cable de teléfono.

2. Cable coaxial. Cable formado por un

conductor central rodeado por un material

aislante y forrado por un conductor externo

concéntrico. Soluciona los principales

problemas que presentan los cables de pares

centrados. Un ejemplo es el cable que van de

la antena al televisor.

3. Fibra óptica. Está formada por un núcleo

central de vidrio rodeado por varias capas de

protección, también de vidrio. Las señales

eléctricas se convierten en impulsos de luz que

son transmitidos a través de un vidrio

transparente hasta el receptor, donde la señal

luminosa es de nuevo convertida en eléctrica.

Permite el envío de gran cantidad de información, a mayor distancia y sin

interferencias.

1 Ancho de banda: cantidad de información que puede transmitir un conductor por unidad de tiempo.


2.2. Sistemas de comunicación alámbrica.

• Telégrafo

Consiste en un circuito eléctrico entre dos estaciones conectadas entre sí por un

cable que permite, al accionar un pulsador

en una, recibir una señal en la otra

mediante un timbre. Samuel F.B. Morse

ideó el código que lleva su nombre y que

asocia a cada letra del alfabeto un

conjunto de puntos (impulsos eléctricos

cortos) y rayas (impulsos eléctricos

largos). Para separar símbolos se deja un

silencio equivalente a la duración de un

punto; para separar palabras se deja un

silencio equivalente a 5 puntos.

• Teléfono fijo

El funcionamiento del teléfono fijo se basa en el telégrafo, pero con la ventaja de

transmitir mensajes de voz simultáneos en ambos sentidos. Para ello incorpora dos

elementos principales al esquema del telégrafo: el micrófono y el altavoz.

El funcionamiento de un teléfono sigue el siguiente esquema:

1.- Al hablar emitimos ondas sonoras que inciden sobre el micrófono.

2.- Estas ondas hacen vibrar una membrana que va unida a un cristal piezoeléctrico

por el que pasa una corriente eléctrica.

3.- Según esté más o menos comprimido este cristal, presenta mayor o menor

resistencia al paso de la corriente. Estas variaciones de corriente producen una

señal eléctrica. Las características de esta señal corresponden al sonido incidente en

el micrófono.

4.- La señal eléctrica se transmite por un cable.

5.- La señal llega hasta las centrales telefónicas, que conectan a dos personas que

quieren hablar por teléfono. El número de teléfono es el indicador necesario para saber

qué central ha de ser interconectada con otra para que los usuarios hablen.

6.- La señal se envía desde la centralita hasta el receptor.

7.- En el receptor se encuentra situado otro cristal piezoeléctrico (o pequeños

altavoces de electroimán en los teléfonos antiguos). Los cristales piezoeléctricos

vibran de acuerdo con las características de la señal eléctrica a la que están sometidos.

Estas vibraciones corresponden exactamente a la de la voz que la produjo. La voz que

habla al otro lado del teléfono se puede así oír de nuevo.


2.3. Medios de transmisión inalámbrica

La información trabaja a través de ondas electromagnéticas.

Una onda implica la propagación de energía sin transporte de materia. Según el

medio en el que se propagan, las ondas pueden ser:

▪ Mecánicas: necesitan de un medio material para propagarse. Un ejemplo es el

sonido.

▪ Electromagnéticas: además de propagarse en un medio material, se pueden

propagar en el vacío. Un ejemplo es la luz.

2.3.1. Características de una onda

Longitud de onda (): espacio recorrido por la onda en un ciclo completo (o distancia

entre dos máximos). Se mide en metros.

Amplitud (A): máximo valor que alcanza la onda. Se mide en metros. Depende de su

energía y va disminuyendo a lo largo de su recorrido.

Frecuencia (f): número de veces que la onda oscila por segundo. Se mide en hercios (Hz)

Período (T): tiempo que tarda la onda en hacer un ciclo completo. Se mide en segundos.

Es la inversa de la frecuencia:


f = 1/T

En ondas electromagnéticas, el producto de la longitud de onda por la frecuencia es igual

a la velocidad de la luz, c = 300.000 km/s.

c = f

Como la velocidad de la luz es una constante, las ondas de baja frecuencia tienen

una longitud de onda larga (ejemplo: radio). Las ondas de alta frecuencia tienen una

longitud de onda larga (ejemplo: rayos X). Éstas son las más peligrosas para el ser

humano.

El conjunto de todas las ondas electromagnéticas constituye el espectro

electromagnético:

2.3.2. Propagación de ondas

Las ondas electromagnéticas utilizadas en comunicaciones se propagan a través

de la atmósfera.

En telecomunicaciones se divide la atmósfera en dos capas:

▪ TROPOSFERA. Se extiende hasta los 45 km. En realidad,

incluye la Troposfera y la Estratosfera.

▪ IONOSFERA. Es la capa comprendida entre la Troposfera y

el espacio exterior. Contiene partículas cargadas

eléctricamente.

Para establecer una comunicación por ondas electromagnéticas es fundamental la

presencia de antenas. Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el

objetivo de emitir y/o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena

transmisora transforma energía eléctrica en ondas electromagnéticas, y una receptora

realiza la función inversa.

Vamos a distinguir 5 formas de transmisión de ondas electromagnéticas:


1. Propagación en superficie. Las ondas viajan por la parte más baja de la atmósfera

2. Propagación troposférica. La señal puede viajar en línea recta o con cierto

ángulo hasta los niveles superiores de la Troposfera donde se refleja.

3. Propagación ionosférica. La señal viaja hacia la ionosfera donde se refleja de

nuevo hacia la Tierra

4. Propagación directa. Las señales se transmiten de antena a antena en línea recta,

no puede haber obstáculos

5. Propagación por el espacio. Utiliza como retransmisor satélites en lugar de la

atmósfera.

Transmisión de ondas electromagnéticas

En superficie Troposférica Ionosférica Directa Por el espacio

2.3.3. Espacio radioeléctrico

El espacio (o espectro) radioeléctrico es una parte del espectro electromagnético

poco energética comprendida entre las frecuencias de 3 kHz y 300 GHz. Esta zona del

espectro se utiliza en comunicaciones, astronomía, radar, resonancia magnética nuclear…

Su gestión pertenece al Estado.

Podemos dividirlas en distintas bandas de frecuencias según su uso en

telecomunicaciones:

1. Bandas de VLF y LF. Emisiones de onda larga (más de 1 km). Se propagan por

la superficie y requieren grandes antenas. Se usan en ayuda a la navegación

(radiofaros)

2. Bandas de MF y de HF. Se reflejan en la ionosfera y su transmisión puede

alcanzar miles de km. Se usa en radio (AM), radioaficionados, ejército…


3. Bandas de VHF y de UHF. Se transmiten en la troposfera. No puede haber

obstáculos entre las antenas. Poco alcance. Usos: radio (FM), radioaficionados,

móviles, televisión…

4. Microondas (SHF y EHF). Frecuencia superior a 1 GHz. Las antenas receptoras

tienen que estar perfectamente orientadas hacia las transmisoras. Uso:

comunicaciones por satélite, radares, astronomía…

2.4. Sistemas de comunicación inalámbrica.

2.4.1. Radio

Una emisión radiofónica consiste en la transmisión de sonidos, voz y música a

distancia por medio de ondas electromagnéticas de radio que son recibidas por un

receptor. Vamos a ver el proceso a través del cual se transmite la voz humana a través

de la radio:

En un estudio un locutor habla frente a un micrófono. La función del micrófono

es transformar la voz humana en una señal eléctrica. A esta señal que recoge las

oscilaciones de la voz del locutor se la denomina señal moduladora. Sin embargo, las

emisoras de radio no pueden enviar directamente la señal eléctrica producida en el

micrófono: al ser frecuencias muy bajas, el alcance de la transmisión sería muy reducido

y habría interferencias con otras emisoras que emitiesen en el mismo rango de

frecuencias.

La solución es que en la emisora de radio se genera una señal portadora, es

decir, una onda electromagnética de frecuencia más alta, que oscila más rápidamente


que la señal moduladora. Las dos ondas, la portadora y la moduladora, se modulan, es

decir, se mezclan, en la emisora.

Existen dos formas de llevar a cabo esta mezcla o modulación:

− Modulación en amplitud o Amplitud modulada (AM). La onda portadora

se hace más fuerte o más débil en función de la onda moduladora, es decir, su

amplitud varía, aunque la frecuencia se mantiene constante. Las estaciones

de radio AM transmiten en un rango de frecuencias de 520 kHz a 1605 kHz.

La calidad del sonido no es buena

− Modulación en frecuencia o Frecuencia modulada (FM). La frecuencia de

la onda portadora varía en función de la moduladora, mientras que la amplitud

permanece constante. Las emisoras FM se distribuyen entre los 88 MHz y los

108 MHz. Esta transmisión es más resistente a ruidos e interferencias, la

calidad del sonido es mucho mayor y permite transmitir en estéreo utilizando

dos canales.

La onda modulada se transmite a través del aire (podría transmitirse igualmente en

el vacío) desde la antena de la emisora. Finalmente, la onda es recibida por la antena del

aparato de radio de los oyentes. Dicho aparato es capaz de demodular la onda, es decir,

volver a recuperar la señal eléctrica producida originalmente por la voz del locutor, y

también de volverla a convertir en sonido a través de los altavoces.

El aparato receptor consta de un mando que le permite sintonizar las ondas, es

decir, seleccionar las de una determinada frecuencia. Primero hay que escoger entre AM

y FM y después seleccionar la frecuencia que la emisora que queremos escuchar tiene

asignada.

2.4.2. Televisión

La televisión es un sistema de telecomunicación para la transmisión y recepción

de imágenes en movimiento y sonido a distancia. Existen diferentes sistemas:

Tema 4 Tecnología Nivel II distancia

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− Televisión por ondas. Es el modelo tradicional. Se emplean ondas de radio de

una frecuencia más alta que las utilizadas para transmitir el sonido. Dichas

ondas se emiten desde las emisoras de televisión hasta distintos repetidores

que las transmiten a las antenas receptoras de los edificios. En función de la

frecuencia de la señal, se habla de VHF (very high frequency, muy alta

frecuencia) o UHF (ultra high frequency, frecuencia ultraalta). Si las ondas

para la transmisión son analógicas se llama televisión analógica. Si son

digitales se llama televisión digital. TDT es la abreviatura de la televisión

digital terrestre. Este tipo de televisión transmite las ondas a través de la

actual red de antenas y repetidores terrestres usada para las ondas analógicas.

La diferencia es que las ondas son digitales y para poder verlas era necesario

adaptar la instalación de las antenas y tener un aparato descodificador en la

televisión que convirtiese la señal analógica en digital. Los televisores actuales

ya están preparados para recibir la señal TDT sin necesidad de este

descodificador.

− Televisión por cable. La señal de televisión no llega a través del aire ni del

espacio, sino de un cable coaxial o de fibra óptica que se engancha al receptor.

Este cable permite también recibir datos, es decir, enviar correos electrónicos,

conectarse a Internet, etc.

− Televisión por satélite. Las ondas que llegan al aparato receptor no vienen de

repetidores terrestres, sino de satélites artificiales. Para recibirlas se emplean

antenas parabólicas orientadas al satélite. La ventaja es que puede abarcar

una superficie terrestre muy grande, lo que hace que pueda llegar la señal a

lugares muy alejados o de difícil acceso.

− Televisión por Internet. La televisión se recibe a través de la conexión a

Internet, sea esta alámbrica o inalámbrica.

La pantalla de un televisor está formada por miles de pequeños puntos

luminosos. Si nos alejamos de ella lo suficiente, dejamos de ver cada uno de los puntos

y en nuestro cerebro se forma una imagen de conjunto. Además, si las imágenes se

suceden rápidamente (más de 20 por segundo), nos parecerá que estamos viendo una

imagen en movimiento. La resolución es la cantidad de puntos individuales, llamados

píxeles, en una pantalla dada. Una resolución típica de 720x480 significa que la pantalla

del televisor tiene 720 píxeles horizontales y 480 píxeles en el eje vertical. La resolución

afecta a la nitidez de la imagen. Cuanto mayor es la resolución de una pantalla, mayor

es su nitidez. La primera resolución tenía 48 líneas y cada una de las fábricas usaba

sistemas diferentes. La estandarización de estos sistemas comenzó en julio de 1941.

Los tipos de televisores son:

− Tubo de rayos catódicos o CRT: son los televisores de toda la vida que todos

hemos tenido en casa y que la mayoría ya hemos jubilado. Las pantallas más

comunes eran tubos de visión directa con la que se logran hasta 37 pulgadas

de diagonal. Eran bastante voluminosos y pesados; en la actualidad han sido

reemplazados por los formatos Plasma, LCD y LED.

− Plasma: su funcionamiento consta de muchas “cápsulas” rodeadas de una

mezcla de gases. Dichas “cápsulas” se encuentran entre dos paneles de vidrio.


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Cuando se hace circular corriente por el gas, esté se convierte en plasma,

haciendo reaccionar el fósforo que está dentro de cada una de estas “cápsulas”,

lo que genera finalmente la imagen (una “cápsula” es un pixel).

Estos televisores suelen tener colores muy naturales y poseen una frecuencia

de cuadros por segundos muy alta. Esto se traduce en que podemos tener

imágenes mucho más fluidas sin el “efecto fantasma” que sufren algunas

pantallas (por ejemplo, una pelota de fútbol en movimiento, se puede ver como

varias multiplicadas). Como inconvenientes podemos citar que el fósforo

tiende con el tiempo a agotarse, lo que influye en la calidad de la imagen.

Además, tecnológicamente es difícil obtener alta calidad en televisores de

menos de 50 pulgadas (una pulgada equivale a 2,54 cm), tienden a reflejar la

luz en habitaciones muy iluminadas y tienen mayor consumo eléctrico que los

LED o LCD.

− LCD o pantalla de cristal líquido: los televisores TFT LCD funcionan

mediante la iluminación de pequeños elementos de imagen (pixel). Este tipo

de pantallas necesita una fuente de luz fija, que suelen ser tubos fluorescentes.

Su funcionamiento se basa en un cristal líquido, el cual está dividido en

muchos cuadritos que son los pixeles, que están colocados delante de esa

fuente de luz fija. Con ayuda de electricidad, esta luz es direccionada,

permitiendo que más o menos luz pase a través del cristal líquido. Luego se

utilizan filtros de color (rojo, verde y azul) para crear el color deseado, esto en

palabras muy sencillas. La placa TFT (transistor de película delgada) dispone

de un transistor por píxel, de forma que se controla individualmente su

iluminación.

Como ventajas presentan menor consumo de energía en comparación a un

Plasma, mayor variedad de pulgadas y una vida útil que ronda los 25-30 años.

Pero tienen menor contraste que un LED y puede presentar “efecto fantasma”.

− LED: funcionan de forma parecida a los LCD, solo cambian en que, en vez de

usar tubos fluorescentes, utilizan diodos LED (un diodo es un componente

electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente

eléctrica a través de él en un solo sentido). De esta forma se consigue un mayor

contraste de imagen, más delgadez en el aparato, menor consumo energético y

una disminución de los reflejos de la pantalla.

Los LED 3D consiguen el efecto tridimensional mostrando dos señales (una

para cada ojo), que cuando llegan al cerebro al mismo tiempo generan una

sensación de relieve.

2.4.3. Telefonía móvil

La telefonía móvil básicamente está formada por dos grandes partes: una red de

comunicaciones (o red de telefonía móvil) que está compuesta de antenas repartidas por

la superficie terrestre y de los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a

dicha red. Tanto las antenas como los terminales son emisores-receptores de ondas

electromagnéticas con frecuencias entre 800 y 2000 MHz. Realmente el teléfono móvil


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es más parecido a una radio que a un teléfono por cable. La diferencia es que usa una

frecuencia para hablar y otra para escuchar, lo que permite una conversación normal.

Todos y cada uno de los teléfonos móviles (terminales) pertenecientes a una red

de telefonía móvil están conectados con un conjunto de estaciones receptoras y emisoras

(repetidores o estaciones base), conectadas por radio entre sí, que permiten la conexión

y comunicación entre terminales. Las estaciones base cubren un área de terreno (celda)

variable según su potencia y las características geográficas de la zona, y admiten un

número limitado de llamadas. El conjunto de todas las celdas de una red forma su zona

de cobertura.

La operadora reparte el área en varios espacios, en varias células, normalmente

hexagonales (forma geométrica que permite ocupar todo el espacio y se aproxima mucho

a la circunferencia), como en un juego de tablero, creando una inmensa red de

hexágonos.

En cada célula hay una estación base que será una antena que tiene una amplitud

para emitir y recibir en ese hexágono (célula). Cada célula consigue utilizar varias

decenas de canales (frecuencias diferentes), lo que da la posibilidad de varias decenas

de personas se comuniquen simultáneamente en cada célula. Cuando una persona se

mueve de una célula para otra, pasa a utilizar la frecuencia de la nueva célula, dejando

libre la célula anterior para ser usada por otra persona.

Cuando un teléfono hace una llamada, lo que hace

es intentar buscar el teléfono móvil receptor mediante la

central de conmutación de la estación base más cercana (a

la que pertenece el móvil emisor). La central de

conmutación es la encargada de derivar las llamadas a los

destinos deseados, tanto si llamamos como si recibimos

una llamada.

La central de conmutación suplanta a la operadora

de las viejas épocas. Cuando la central de conmutación encuentra la célula a la que

pertenece el teléfono receptor, la central de conmutación de la estación base a la que

pertenece el móvil receptor, da la frecuencia a la que deben operar los dos móviles para

comenzar la transmisión.

Cada estación base informa a su central de conmutación en todo momento de los

teléfonos que estén registrados en ella (a su alcance). Es decir cuando un móvil entra en

una zona que pertenece a una célula la estación base lo detecta y lo asigna a esta célula

registrándolo en la central de conmutación de esa estación base. Si se mueve a otra zona

el móvil pasará a pertenecer a otra célula diferente. Si no encuentra ninguna célula el

móvil estará fuera de cobertura. Muchas veces la comunicación entre una estación base

y otra se realiza mediante cable (telefonía convencional=Red de telefonía conmutada).

Como vemos en el dibujo cada célula emite en una frecuencia diferente (F1,F2,etc)

Resumiendo, la comunicación por telefonía móvil consta de 3 partes fundamentales:

1) Estaciones base: son las encargadas de transmitir y recibir la señal.


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2) Centrales de conmutación: son las que permiten la conexión entre dos

terminales concretos. Probablemente al lector le venga a la cabeza la simpática

imagen de la operadora conectando llamadas bajo un fondo blanco y negro. Hoy

en día la conmutación es digital, electrónica y totalmente automatizada

3) Teléfonos móviles: son los encargados de recoger o enviar la señal a la

estación base.

Los terminales son capaces de conectarse a otras redes de telefonía móvil, a la

línea telefónica fija y a redes de datos como Internet.

La telefonía móvil se divide en 4 generaciones:

− Primera generación

1G: son móviles

analógicos y solo se

podían utilizar para voz.

− Segunda generación

GSM: el primer sistema

con tecnología digital.

Esta tecnología

permitía casi duplicar la

velocidad de

transmisión con

respecto el 1G.

− Tercera generación

3G: Permite disponer de banda ancha para telefonía móvil (transmitir gran

cantidad de datos o gran velocidad), teniendo la posibilidad de transmitir

imágenes, sonidos videoconferencias, etc. Los terminales de esta generación

se llaman UMTS por ser este el nombre de la tecnología que utilizan para su

funcionamiento.

− La cuarta generación son los Teléfonos 4G con velocidades 10 veces mayores

que la 3G.

2.4.4. Vía satélite

Dentro de las comunicaciones inalámbricas, los satélites son elementos muy

importantes, ya que pueden poner en contacto puntos muy distantes de la Tierra sin

necesidad de instalar antenas repetidoras entre ellos.

Los satélites de comunicación son capaces de trasmitir y recibir señales que

transportan información en forma analógica o digital de alta calidad. La mayoría de los

satélites de comunicación son estacionarios (giran en una órbita a la misma velocidad

de rotación que la tierra, es decir siempre están en el mismo punto con respecto a la

tierra) y a una altura de 36.000Km. Al ser geoestacionarios las antenas de la tierra

siempre apuntan directamente hacia el satélite correspondiente. La emisión de las


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señales se hace desde una antena en la tierra, la recibe el satélite y envía las señales a

otra antena situada en otro punto de la tierra (receptor final).

Los satélites llevan unos paneles solares parea recibir energía solar que la

almacena en baterías. Esta emergía luego utiliza para mandar las señales, y en caso de

que el satélite se desvíe de su órbita, para impulsar unos motores que le devuelven a la

órbita inicial.

Tipos de satélites según su función

− Satélites de telecomunicaciones, se usa para transmitir información de un punto

de la Tierra a otro, sobre todo para comunicaciones telefónicas y televisión.

− Satélites de observación terrestre, se utilizan para observar la Tierra, con un

objetivo militar o científico.

− Satélites de observación espacial, se observa desde ellos el espacio con un

objetivo científico, realmente son telescopios en órbita.

− Satélites de localización, permite conocer la posición de objetos sobre la

superficie de la Tierra.

− Estaciones espaciales, se usan para ser habitadas por el ser humano con un

objetivo científico.

− Sondas espaciales, cumplen la función de observadores de otros cuerpos

celestes, por lo que se desplazan por el sistema solar.

Tipos de satélites según su posición

− LEO, órbitas bajas. Orbitan a 1.000 km. alrededor de la Tierra y dan una vuelta

en dos horas. Se usan para conseguir información sobre el movimiento de las

placas terrestres o para la telefonía vía satélite.

− MEO, órbitas medias. Orbitan a 10.000 km. Se usan en comunicaciones de

telefonía y televisión y también se usan para mediciones en experimentos

espaciales.

− HEO, siguen una órbita elíptica. Se usan para la cartografía y espionaje debido

a su capacidad para detectar un ángulo de superficie mayor o menor.

− Satélites geoestacionarios (GEO), tardan el mismo tiempo en dar una vuelta


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alrededor de la Tierra que en dar una vuelta sobre sí mismo. Se usan para

emisiones de televisión, de telefonía, transmisión de datos a larga distancia y a

la detección y difusión de datos metereológicos. Orbitan a unos 36.000 km.

2.5. Conexión entre dispositivos digitales

Para conectar dispositivos digitales (ordenadores, redes, tabletas, móviles…) se

utilizan diferentes aparatos y sistemas. Los más comunes son:

1. Hub. Es un dispositivo simple que conecta los ordenadores de una red local.

Dispone de múltiples puertos. Su funcionamiento es sencillo, cuando alguno de

los ordenadores de la red local que están conectados a él le envía datos, el hub los

replica y trasmite instantáneamente al resto de ordenadores de esta red local.

Es punto central de conexión de una red, y suele utilizarse para crear redes locales

en las que los ordenadores no se conectan a otro sitio que al resto de ordenadores

de la red. Por sí sólo no permite conectarse a Internet, y tampoco permite enviar

los datos de información a determinados ordenadores, simplemente copia los que

recibe de uno y los envía al resto de la red.

Tiene la desventaja de que gasta excesivo ancho de banda, ya que cuando envía

un paquete de datos lo hace a todos los ordenadores de la red, aunque su

destinatario sea sólo uno de ellos. Además, mientras se realiza esta transmisión

ningún otro equipo puede enviar otra señal hasta que termine.

2. Switch. Actúa de forma parecida al hub, pero

la información es enviada únicamente al

ordenador de destino, con lo que se consigue

mayor rapidez y evitar la saturación de red.

3. Router y router wifi. Es un dispositivo que

filtra y reenvía los paquetes de datos entre dos redes. Los routers que solemos

tener en casa actúan también como switch, de modo que por un lado conectan

nuestra red con Internet y, por otro, distribuyen la información de manera óptima.

Podemos decir que los hubs y los switches funcionan para montar redes locales,

y el router es capaz de hacer eso mismo y más.

4. Conexión Wifi. El wifi (o red 802.11) es la tecnología inalámbrica de conexión a

internet, sin necesidad de cables ni enchufes. Utiliza las ondas de radio de la


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misma forma que lo hacen los teléfonos móviles, las televisiones y las propias

radios. Se fundamenta en dos pasos principales:

− El adaptador inalámbrico (wireless) de un ordenador traduce los datos en

forma de señal de radio y los transmite utilizando una antena.

− Un router inalámbrico recibe la señal y la decodifica. El router envía la

información a Internet utilizando una conexión física, cableada, de Ethernet.

El proceso funciona también a la inversa: cuando el router recibe información de

Internet la traduce a una señal de radio que es enviada al adaptador inalámbrico

del ordenador.

5. Conexión directa por cable. Para conectar dos ordenadores con un cable, lo más

habitual es utilizar una tarjeta de red Ethernet y un cable de red (conector RJ-45).

6. Conexión por infrarrojos. No es muy utilizada porque se necesita que los dos

dispositivos se “vean” directamente a corta distancia.

7. Conexión Bluetooth. Es una conexión inalámbrica de voz y datos entre

dispositivos. Dependiendo de la clase de dispositivo, ya que hay hasta 3 clases, el

alcance es mayor o menor: los de clase 3 tienen un alcance de 1 m, de 5 a 10 los

de clase 2 y hasta 100 m los de clase 1. La señal entre dispositivos se envía través

de ondas de radiofrecuencia de 2,4 Ghz

3. REDES

Una red informática es un conjunto de equipos informáticos interconectados entre

sí para intercambiar información y/o compartir recursos. Estos recursos pueden ser

información (archivos y carpetas), acceso a internet o algún periférico (impresoras, discos

duros, etc.).

En las redes informáticas los dispositivos terminales conectados a la red se les

denomina hosts y desempeñan el papel de emisores y receptores al mismo tiempo.

Ordenadores, tabletas, teléfonos inteligentes, máquinas de videojuegos… son ejemplos

de hosts. Si una impresora está conectada a la red es un host, sin embargo, si está

conectada a un ordenador es un periférico de dicho ordenador.

3.1. Tipos de redes

Las redes se pueden clasificar según muchos criterios:

A) Según sea la utilización por parte de los usuarios. Pueden ser:


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− Redes compartidas, aquellas a las que se une un gran número de usuarios.

− Redes exclusivas, aquellas que, por motivo de seguridad, velocidad o ausencia de

otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva.

B) En función de la propiedad de la estructura:

− Redes privadas: aquellas que son gestionadas por personas particulares, empresa

u organizaciones de índole privado. En este tipo de red solo tienen acceso los

terminales de los propietarios.

− Redes públicas: aquellas que pertenecen a organismos estatales y se encuentran

abiertas a cualquier usuario que lo solicite mediante el correspondiente contrato.

C) Según el modo de transmisión de datos: por cable o inalámbrica. Cada vez está

más extendido el uso de redes inalámbricas que presentan una serie de ventajas, como:

1) Facilidad de la instalación: conectar 2 o 3 ordenadores utilizando cables no es

difícil ni costoso, pero si tienes 20 o 30 en una sala de informática la instalación

requiere más trabajo.

2) Amplia movilidad: puedes usarla con tu portátil y moverte por todo el radio de

cobertura. Podrás compartir archivos y conectarte a Internet desde el lugar que

quieras.

3) Más baratas: requieren de mucha menos inversión que una red por cables y

además no afectarán a la estética y la composición de la sala en la que se efectúa

la instalación.

Pero también tiene una serie de inconvenientes:

1) Menos ancho de banda: se pierde velocidad en la conexión a Internet debido

a que se reparte entre los usuarios conectados. Con cables de red funcionaría

más rápido.

2) Peor seguridad: resulta mucho más sencillo que personas ajenas se conecten

por problemas de seguridad o pirateen la señal.

3.2. Tipos de redes informáticas según su alcance

Las redes pueden dividirse por su alcance o cobertura.

1. Red de área personal (PAN y WPAN)

Las redes PAN y su derivado inalámbrico WPAN son redes que comunican

dispositivos que estén a pocos metros: ordenadores, móviles, impresoras… Cuando

transmitimos datos mediante Bluetooth estamos usando una WPAN.

2. Red de área local (LAN y WLAN)

Son redes que comunican host situados en un área pequeña, como una casa o un

edificio. Un ejemplo de red LAN puede ser la red de una oficina.

3. Red de área de campus (CAN)

Son redes formadas por un conjunto de LAN dentro de una zona determinada, como

puede ser un campus universitario, edificios de oficinas o una base militar.

4. Red de área metropolitana (MAN)

Están formadas por varias redes LAN o CAN dispersas por una ciudad. Son las que

suelen utilizarse cuando las administraciones públicas deciden crear zonas Wifi en


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grandes espacios. También es toda la infraestructura de cables de un operador de

telecomunicaciones para el despliegue de redes de fibra óptica. Una red MAN suele

conectar las diversas LAN que hay en un espacio de unos 50 kilómetros.

5. Red de área amplia (WAN)

Son las que suelen desplegar las empresas proveedoras de Internet para cubrir las

necesidades de conexión de redes de una zona muy amplia, como ciudades, países o

incluso continentes. Un ejemplo de WAN es Internet.

6. Red de área de almacenamiento (SAN)

Conectan de manera rápida servidores de datos con los servicios de almacenamiento.

Es una red propia para las empresas que trabajan con servidores y no quieren perder

rendimiento en el tráfico de usuario, ya que manejan una enorme cantidad de datos.

Suelen utilizarlo mucho las empresas tecnológicas.

3.3. Topología de redes

El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red. Es la

representación geométrica de la relación entre los enlaces y los dispositivos que los

enlazan entre sí, denominados nodos.

Existen cinco posibles topologías de red básicas: bus, estrella, anillo, árbol y

malla.

1. Bus o en línea

La topología de bus tiene

todos sus nodos conectados

directamente a un enlace y no

tiene ninguna otra conexión

entre nodos. Físicamente

cada host está conectado a un

cable común, por lo que se

pueden comunicar

directamente, aunque la

ruptura del cable hace que los

hosts queden desconectados.


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La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las

señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los

dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja,

ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar

segmentando la red en varias partes.

Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los

extremos.

2. Anillo

Una topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y

enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente

con los dos nodos adyacentes.

Podemos utilizarla con muchos ordenadores, de manera

que no se pierde tanto rendimiento cuando los usamos

todos a la vez. Pero el problema una vez más es que un

solo fallo en el circuito deja a la red aislada.

Una topología en anillo doble consta de dos anillos

concéntricos, donde cada host de la red está conectado a

ambos anillos, aunque los dos anillos no están conectados

directamente entre sí. Es análoga a la topología de anillo,

con la diferencia de que, para incrementar la

confiabilidad y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que conecta los

mismos dispositivos.mLa topología de anillo doble actúa como si fueran dos anillos

independientes, de los cuales se usa solamente uno por vez.

3. Estrella

La topología en estrella tiene un nodo central

desde el que se irradian todos los enlaces hacia

los demás nodos. Por el nodo central,

generalmente ocupado por un hub, pasa toda

la información que circula por la red.

La ventaja principal es que permite que todos

los nodos se comuniquen entre sí de manera

conveniente. La desventaja principal es que si

el nodo central falla, toda la red se desconecta.

La topología en estrella extendida es igual a

la topología en estrella, con la diferencia de

que cada nodo que se conecta con el nodo

central también es el centro de otra estrella.

Generalmente el nodo central está ocupado por un hub o

un switch, y los nodos secundarios por hubs.

La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita

la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con

cualquier nodo central.

La topología en estrella extendida es sumamente

jerárquica, y busca que la información se mantenga local.


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Esta es la forma de conexión utilizada actualmente por el sistema telefónico.

4. En árbol

En esta topología los nodos están colocados en

forma de árbol. Combina la topología en

estrella con la bus. Tiene un nodo de enlace

troncal, generalmente ocupado por un hub o

switch, desde el que se ramifican los demás

nodos.

Es muy parecida a la red en estrella, pero no

tiene un nodo central. Tenemos varios hub o

switch, cada uno transmitiendo datos a una red

en estrella. La principal desventaja es que

requiere varios hub y gran cantidad de cable, pero al no estar centralizado, se evita el

problema de la interferencia de señales y una mejor jerarquía de la red. El fallo de un

nodo no implica interrupción en las comunicaciones.

5. En malla

Todos los nodos están interconectados entre sí. De

esta forma, los datos pueden transmitirse por

múltiples vías, por lo que el riesgo de rotura de uno

de los cables no amenaza al funcionamiento de la red.

Tampoco requiere de un hub o nodo central y se evita

el riesgo de interrupciones e interferencias.

El principal problema es que su instalación necesita

mucho cable y es costosa, aunque en temas de

mantenimiento daría muchos menos problemas.

UNIDAD 4. Tecnología de la Información y de la …...representa datos y números. La información...

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