Introducción
a los sistemas de comunicación |
Escrito por Quasi |
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Publicado: |
02/06/2001 |
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Actualizado: |
02/06/2001 |
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El
proceso telemático o la telemática.
La teleinformática es la rama de la informática que trata y estudia las
comunicaciones. La telemática podría definirse mas técnicamente como la
técnica que trata la comunicación remota entre procesos.
El elemento mas importante y fundamental de la telemática son las redes
de trasmisión.
Dentro de la telemática debemos saber distinguir entre dos conceptos
muy diferentes:
Ø La comunicación: Es el proceso telemático por el
que se transporta la información de emisor a receptor y a la inversa.
Dicha información ha de ser entendida y significar algo en concreto
tanto para el emisor como por el receptor de no ser así no habría una
comunicación, pero si una transmisión
Ø La transmisión: Es el proceso telemático por el
que se envía la información de un lugar a otro. Esta información no se
envía como tal si no como magnitudes físicas, interpretadas.
Podemos decir que la señal mandada se identifica con la transmisión y
la información con la comunicación.
Se puede dar el caso de que halla una transmisión pero por este motivo
no ha de haber siempre una comunicación. Por ejemplo, nos llama por
teléfono un extranjero del cual no entendemos su idioma, en ese momento
esta produciéndose una transmisión de datos o información por parte del
extranjero que nos esta hablando, pero no se daría una comunicación
puesto que para ello necesitaríamos conocer su idioma y así
comunicarnos con el.
La comunicación siempre viene relacionada con la transmisión y a la
inversa.
Ahora bien, para que en muchos casos la transmisión pueda conllevar una
comunicación hay que recurrir a los estandares. Esto se hace para que
los fabricantes de elementos de transmisión sigan unas reglas y hacer
así una telemática compatible entre si, en la que como vimos
anteriormente se pueda producir una comunicación puesto que tanto
emisor como receptor entienden la señal de la transmisión.
Un estandar es un conjunto de reglas que deben cumplir todos los
fabricantes y que pueden ser creadas por hecho o por derecho.
Ø Por hecho: Se aceptan estos estandares en el
mercado por uso generalizado.
Ø Por derecho: Son los estandares que crea una
sociedad de estandarización. Estas sociedades pueden estar formadas por
el gobierno, empresas, personas, instituciones, etc.
Principales organizaciones de estandarización
Ø ISO: Organización internacional de estandarización.
Ø ANSI: Instituto nacional americano de estandarización.
Ø CCITT: Comite consultivo telegrafico y telefonico "iternacional".
Ø ITV: Unión internacional de comunicación.
Ø IEEE: Instituto de ingenieros eléctricos y de electrónica.
Introducción
a la teleinformática
Que es una red de ordenadores?
.Una red de ordenadores es un conjunto de quipos informáticos
interconectados entre si.
Para que se provee una red?
Ø Compartir información: datos, archivos, directorios , etc.
Ø Compartir recursos: tanto de software como de hardware.
Ø Para la comunicación.
Líneas de
comunicaciones o clases de redes
Podemos agrupar las distintas clases de redes, según su tamaño,
propietario y topología (forma) de conexión.
Tipos de líneas o redes según la topología (forma) de la conexión
Ø Líneas punto a punto: Son las líneas que
conectan físicamente a 2 equipos, convirtiéndolos en emisor y receptor.
En este tipo de líneas no existe una competición entre los equipos,
puesto que solo existe un emisor y un receptor.
Un ejemplo de este tipo de líneas seria cuando se conecta un mainframe
o gran ordenador a una terminal tonta (teclado y pantalla).
Ø Lineas multipunto o broadcast: Una línea (red
troncal común) de comunicación a la que se encuentran conectados varios
equipos, compartiendo los recursos de esta comunicación. Evidentemente
en este tipo de comunicación si existe una competitividad entre los
distintos equipos.

Redes según su
propietario
Ø Privadas: Son por ejemplo todas las LANs o redes
locales que se encuentran en edificios, empresas, etc.
Ø Publicas: Son redes de titularidad publica pero
que su dominio es del gobierno o instituciones gubernamentales. En la
mayoría de los casos estas redes son de propiedad publica lógicamente
pero se encuentran a cargo de compañias telefónicas que ofrecen sus
servicios a niveles nacionales o supranacionales.
Ø Dedicadas: Estas líneas son publicas pero se dan
al alquiler., Normalmente son las que usan los bancos para comunicarse
con la central, u otras empresas e instituciones fuertes, etc.
Tipos de redes
según su tamaño
1. Multicomputadores: 1 metro.
2. LANs (local area network = red de area local): De 10m a 1km.
3. MAN (metropolitan area network = redes de area metropolitana): De
10km.
4. WAN (wide area network = redes de area extendida): De 100km a
1.000km.
5. Internet (la red de redes): A 10.000km.
LANs
Este tipos de redes están formadas por un grupo de ordenadores
interconectados dentro de unas restricciones geográficas. Estas redes
normalmente suelen usar la tecnología broadcast. Y presentan las
siguientes características:
Ø Se dan restricciones geográficas, como pueden ser una oficina una
planta de un edificio o el edificio entero.
Ø La velocidad de transmisión debe ser relativamente elevada. Suelen
ser de 10 a 100 Mbps.
Ø Las redes locales son siempre privadas y pertenecen siempre a la
misma organización.
Ø Estas redes son muy fiables, su tasa de errores ha de ser muy baja.
Con lo que estas redes suelen ser muy seguras.
MANs
Son las redes de area metropolitana, distribuyen los datos en un
entorno geográfico metropolitano o de ciudad.
Estas redes se encuentran entre estándares de una red LAN y WAN. Las
MANs usan el protocolo: 802.6.
WANs
Son redes de área extendida. Estas redes intercomunican equipos en un
área geográfica muy extensa. Normalmente las líneas de transmisión que
usan son de compañías telefónicas, es decir son líneas publicas. Sus
extensiones pueden ser nacionales, supranacionales e internacionales.
Consisten en una colección de hosts (máquinas) o LANs de hosts
conectados por una subred.
La subred consiste en las líneas de transmisión y los ruteadores, que
son computadores dedicados
a cambiar de ruta.
Se mandan los paquetes de un ruteador a otro. Se dice que la red es
packet-switched (paquetes
ruteados) o store-and-forward (guardar y reenviar).
Tipos de WANs
RDSI (red digital de servicios
integrados): Son redes digitales de principio a fin, de un extremo a
otro del canal de comunicación, por lo cual este tipo de redes no
necesita modems. Por este tipo de lineas también pueden viajar datos de
señal analógica, como la voz o el video, pero para ello es necesario
antes una digitalización.
Las especiales aportaciones y características de esta red, son:
· Velocidad. Actualmente el límite de velocidad en las comunicaciones a
través de una línea telefónicas
empleando señales analógicas entre central y usuario mediante el uso de
modems está alrededor a los
56Kbps. En la práctica las velocidades se limitan a unos 45Kbps debido
a la calidad de la línea.
La RDSI ofrece múltiples canales digitales que pueden operar
simultáneamente a través de la misma
conexión telefónica entre central y usuario; la tecnología digital está
en la central del proveedor y en los
equipos del usuario, que se comunican ahora con señales digitales. Este
esquema permite una
transferencia de datos a velocidad mucho mayor. Así, con un servicio de
acceso básico, y empleando un
protocolo de agregación de canales, se puede alcanzar una velocidad de
datos sin comprimir de unos
128 Kbps.
Además, el tiempo necesario para es establecer una comunicación en RDSI
es cerca de la mitad del
tiempo empleado con una línea con señal analógica.
· Conexión de múltiples dispositivos . Con líneas analógicas resulta
necesario disponer de una línea por
cada dispositivo del usuario, si estos se quieren emplear
simultáneamente. Resulta muy caro enviar
datos (archivos o vídeo) mientras se mantiene una conversación hablada.
Por otra parte, se requieren
diferentes interfaces para emplear diferentes dispositivos al no
existir estándares al respecto.
Actualmente en España existe una RDSI-BE (rdsi en banda estrecha) la
cual soporta dos canales de 64 Kbps mas otro de 16 Kbps. Pero en poco
tiempo dispondremos de RDSI-BA (en banda ancha) la que soportara hasta
2Mbps
Redes FDDI: Son las redes de fibra
botica, permiten hasta 100Mbps. Su gran problema es que tiene que haber
una central cada poco, cada 100 km. En la actualidad este tipo de redes
se usan pero la fibra botica ha sido sustituida por cables de par
trenzado, consiguiendo prácticamente el mismo rendimiento mediante unas
técnicas. hablamos pues de TPDDI. En España conocemos de este tipo la
ADSL.
Redes frame relay: Son la evolución de
las redes X.25. Lo mejor de esta red es la capacidad de caudal de
información, hasta 2Mbps.
Redes ATM (mode of transfer asincroni =
modo de tranferencia asincrona): Este tipo de redes son las elegidas
para la RDSI en banda ancha. Las principales características de estas
redes son:
Ø Integración de voz, datos, e imagen.
Ø No presentan restricciones geográficas.
Ø Es transparente a los protocolos.
Ø Integran perfectamente a las LANs, WANs.
Ø Tienen un gran ancho de banda, desde 2Mbps hasta 2Gbps.
Ø Cuenta con un fuerte soporte internacional.
Este tipo de redes son las que soportan servicios como las
videoconferencias en tiempo real, multimedia, etc.
Redes de
satélites: Estas redes formadas con satélites
tienen la ventaja de poseer un enorme ancho de banda, perfecto para la
entrada y salida de datos o información masiva. Estas redes son las que
permiten las comunicaciones de tipo "teledifusión" como via digital,
canal satélite digital, etc. Pero son incomodas para otros servicios
importantes como: comunicaciones telefónicas, aplicaciones
interactivas, etc. Puesto que su gran problema es un cierto retardo,
aproximadamente unos 0.24 seg.
Por ultimo y por otro lado puesto que este tipo de redes no entran
dentro de los grupos anteriores, tenemos las llamadas redes virtuales:
Son redes que como su propia denominación dice son virtuales. Esto son
las redes que instalamos en un edificio pero que no las hacemos de
momento operativas por cualquier circunstancia. Con el tiempo podemos
usarlas.
Concepto
de circuito de datos.
Para elaborar una comunicación entre ordenadores se necesita:
Un equipo terminal de datos o ETD: estos dispositivos han de tener
cierta inteligencia para realizar algo. Funcionan de ETD el equipo
emisor y el equipo receptor, siempre equipos terminales (respecto a la
comunicación) . Lo que define a un ETD no es su grado de inteligencia,
puesto que se pueden considerar tanto ETD a un mainframe (gran
ordenador) como también una impresora, si es necesario que tenga
inteligencia. Si no que debemos definir a un ETD por la función que
realiza, ser origen y destino de una comunicación.
Un equipo terminal de circuito de datos o ECD: Estos son los
dispositivos que se encargan de adecuar la información recibida por el
ETD a un tipo de señal o magnitud física capaz de viajar por el canal.
También se encarga del proceso contrario, una vez que recibe unas
señales por el canal de comunicación el ECD las adecua para que puedan
ser procesadas por el ETD.
Por ejemplo: El ETD (ordenador) envía la información procesada al ECD
(MODEM), la información enviada por el ETD al ECD se encuentra en
sistema digital, el ECD se encarga de adecuar ese sistema digital o
convertirlo a un sistema analógico pararelo, para asi poder enviar esa
información por la red telefónica capaz de enviar solo señales
analógicas.
Linea de un circuito de datos: Es la línea o canal que une a los dos
ECD, las líneas de datos han de ir en función de el trafico de
información, con lo que no podemos establecer una línea de datos para
poco trafico sabiendo que la información de la comunicación va a ser
grande.
La calidad de las líneas de datos están reguladas por las normas
internacionales.
El enlace de datos: Es el conjunto que alberga los ECD y la línea de
datos.
El circuito de datos: Es el conjunto formado por los ETD, ECD y línea
de datos.
Tipos de transmision
Sincrona y Asincrona.
En toda comunicación es necesaria la sincronización, y los mecanismos
correctores para esta.
Sincronismo: Es el preciso momento en
el que el emisor y receptor se ponen de acuerdo para empezar o acabar
una transmisión de información. Por ello se dice que ha de haber una
sincronización entre los dos dispositivos (emisor y receptor), un fallo
de sincronismo implicaría errores en la transmisión.
Transmisión asincrona: En este tipo de
transmisión se lanza un numero de bits prefijado por los dos ETD de la
comunicación (emisor y receptor), estos bits sirven de arranque y por
ello reciben el nombre de "bit start". Para indicar el final de la
transmisión se lanzan otro numero prefijado de bits, llamados "bit
stop". Entre estos dos lanzamientos de bits se mandan las cadenas de
caracteres o información, también lógicamente en forma de bits.
De esta forma el emisor y receptor se intercomunican para ponerse de
acuerdo a la hora de enviar y recibir información.
Una vez llegado el bit stop y finalizada la transmisión de un caracter,
la línea de comunicación queda en reposo y cuando se proceda a mandar
el siguiente carácter se volverá a enviar los bit start.
El principal problema de esto es que cada transmisión de un carácter se
mandan una serie de bits tanto de start como de stop que hace que el
numero de bits enviados se incremente bastante y por ello a mas
información a mandar mas retardo, esto conlleva a una perdida de tiempo
y lógicamente de dinero.
Transmisión sincronía: Hay dos
dispositivos, los cuales funcionan a la "misma" velocidad, cuando se
envía un tanto de bits (256) salta un tipo de carácter que lo que hace
es volver a poner los dispositivos a la "misma" velocidad, volviendo a
sincronizar la comunicación. Esto se hace porque cada cierto numero de
bits enviados los dos dispositivos se van diferenciando mas en
velocidad, una vez que estos arrancan uno lo hace un instante después
que el otro, aunque es inapreciable. Pero esa minucia de diferencia en
la velocidad va aumentando conforme mandan un numero de bits, y lo que
hace ese carácter especial enviado por el medio de la cadena de bits de
información, es volver a sincronizalos como estaban inicialmente y así
sucesivamente.
Ese carácter especial suele ser el SYN (carácter especial de ascii
<0010110>), puesto que este es irrepetible en el
desplazamiento de sus bits.
En el caso de la transmisión sincronía no tendremos sobreexplotación
puesto que nos ahorramos los bits de start y stop.
Tipos de sincronismo
Sincronismo de bit: Este sincronismo de
encarga de determinar el instante preciso en el que comienza o finaliza
un bit.
En las transmisiones asincronas el sincronismo de bit es el encargado
de arrancar el reloj de sincronismo cuando el receptor de recibe el bit
de start de cada carácter. Esto hace que el reloj de sincronismo del
emisor y del receptor vayan aproximadamente al mismo tiempo. Esto
obliga en muchos casos a negociar entre emisor y receptor la velocidad
en la que mandara el carácter.
En las transmisiones sincronas: la propia señal de reloj transmitida
por la linea junto con los datos se encarga de efectuar el sincronismo
de bit.
Sincronismo de carácter: Es el que se
encarga de saber cual es el primer y ultimo bit de cada carácter.
Ø En las T.ascincronas, esto es realizado por el bit de start y stop.
Ø En las T.sincronas, se encargan de esto con el carácter especial (syn
de ascii).
Sincronismo de bloque: Es el tipo de
sincronismo anterior pero mas avanzado. Este tipo de sincronismo define
un conjunto de caracteres especiales, tomados normalmente entre los
caracteres de control del código ascii, que fragmentan el mensaje en
bloques que deben llevar una secuencia determinada, Las faltas de
sincronía se detectan cuando se rompe esta secuencia previamente fijada
por el protocolo de comunicaciones.
Tipos de transmisión según el medio por el que se transmiten
No todas las líneas efectuan la transmisión del mismo modo. Puede
incluso haber un canal con varias líneas las cuales transmitan la
información de modos distintos.
Las transmisiones pueden ser en serie o en paralelo.
Las T.paralelas: Este tipo de transmisiones, envían líneas de bits en
paralelo al mismo tiempo. Lo que hace que sea bueno para pequeñas
distancias pero malo para largas distancias puesto que pueden
aventajarse unos bits a otros y así romper el orden prefijado.

Las T.serie: Se dice que es una transmisión en serie cuando todas las
señales se transmiten por una sola línea de datos. Con lo cual estos 0
y 1 iras unos detrás de otros (en serie). Este tipo de transmisión es
mas lenta que la anterior pero no se pierden datos, en la anterior
podría darse esto.

Clasificación de las transmisiones según la señal trasmitida
Existen ciertos canales que transmiten señales analógicas (red
telefónica) y otros canales capaces de transmitir señales digitales
(RDSI).
Existen dos tipos de señales a transmitir. Las señales analógicas y las
digitales.
Las transmisiones analógicas pueden tomar valores en un rango infinito.
Mientras que las señales digitales solo tiene dos valores (0 y 1), lo
cual las hace mas exactas y precisas. Por tanto las señales digitales
son mas claras y con menos interferencias que las analógicas.
Transmisiones en banda ancha o banda base
Como vimos anteriormente es necesario adecuar las señales recibidas por
el ETD para enviarlas por los canales. Este proceso de adecuación se
hace llamar modulación. El dispositivo inteligente (ETD) realiza unas
operaciones y luego envía los resultados al ECD el cual se encarga de
modular esos resultados para mandarlos de forma analógica o digital.
Por ejemplo el moden (ECD) modula las señales que recibe del ordenador
(ETD), las modula de digitales a analógicas, puesto que la red de
teléfono solo puede transmitir señales analógicas.
Podríamos definir mas técnicamente "modulación" como la accion
encargada de adaptar una señal a un canal de forma que se usen las
mejores frecuencias para propagar esa señal por ese canal.
Ahora bien se dice que si la transmisión se realiza sin ningún tipo de
modulación esta opera en banda base, y por el contrario si se modula
estará operando en banda ancha.
En banda base: (Distancia cercana, no va modulada).Solo distancias
cortas en largas se pierde información. En estas solo pueden ir una
señal por línea.
En banda ancha (Distancia lejana, va modulada): A una señal se le
aplica el proceso llamado modulación. Por esta pueden ir varias señales.
Tipos de modulación
Ø Modulación lineal: Se transmiten las señales continuas de forma
sinusoidal.
Ø Modulación por pulsos: Se transmite señales en forma de bits.
Ø Modulación codificada: Primero se codifica y luego se envía de igual
forma que la modulación lineal.
Modulaciones lineales
Ø Modulación en amplitud: asignan una amplitud diferente, al 0 o al 1.
Ø Modulación en fase: Solo tiene dos estados, el 0 y el 1.
Ø Modulación en frecuencia
Habíamos dicho que en banda base las señales podían perderse al no
haber una modulación, veamos esto con un ejemplo.
Hay dos paisanos uno tiene un megáfono y otro no. El segundo de ellos
comienza a hablar con lo que esta transmitiendo información, y lo hace
en forma de banda base puesto que su señal de voz no es alterada ni
modificada por nada. Mientras que el primer paisanu comienza hablar por
megáfono, su señal de voz si es alterada y llegara mas lejos al ser
modulada por el megáfono. Con lo que, el primer paisanu hablara y la
información con la distancia se ira perdiendo y llegara menos lejos que
con megáfono. J
Según el sentido en el que se envíe la transmisiones podemos
dinstinguir distintos tipos de transmisiones
Ø T.Simplex: La transmisión se efectúa en un solo sentido; (radio,
tele, etc).
Ø T.Semiduplex: La transmisión se envía y se recibe pero nunca a la
vez, simultáneamente; (walki talkis, etc).
Ø T.duplex: La comunicación se puede establecer en los dos sentidos;
(internet).
Estos tres tipos de transmisiones tienen como analogías la utilización
de un solo canal, y como diferencias el sentido en el que se envía la
señal: en un solo sentido, en dos sentidos, en dos sentidos
simultáneamente.
Elementos de un sistema de comunicación
En toda comunicación participan una serie de elementos básicos. En la
comunicación humana hablada, participan los elementos de: emisor (el
que habla), receptor (el que escucha), y el canal (el aire). Pero en
una comunicación mas compleja como puede ser la telefónica o la de
internet, nos vemos obligados a incluir un elemento mas. Este elemento
es el llamado transductor.
En una comunicación compleja distinguimos al anterior ya nombrado,
emisor el cual es el elemento terminal que lanza la información y luego
esta el canal por el que se transmite, en el caso de internet, hablamos
del canal de la red telefónica, posteriormente la información viaja por
el canal hasta llegar al receptor, que se contrapone al emisor, puesto
que este es el terminal final que recibe la información.
Ahora bien, supongamos que esta comunicación citada la hacemos por el
teléfono. Lógicamente no funcionaria puesto que por la red telefónica
no se puede enviar la voz como señales sonoras. Es aquí donde actúa el
ya mencionado transductor, este sirve para transformar la naturaleza de
la señal. En el ejemplo anterior seria el teléfono, el cual se encarga
de transformar las señales sonoras en eléctricas para mandarlas por la
red telefónica. El transductor realiza también el proceso inverso,
convertir las señales eléctricas en las señales de primera naturaleza.
En el ejemplo, seria el teléfono del receptor.
En conclusión, los transducotores convierten las señales naturales
recibidas en magnitudes (aquello que se pude medir) físicas,
generalmente señales eléctricas.
En la telemática (ciencia que estudia la comunicación) se suelen enviar
señales eléctricas, puesto que viajan a la velocidad de la luz y son
fácilmente transportables.
Existen 2 clasificaciones de las terminales (emisor y receptor).
Según su inteligencia
Terminales simples: también llamados terminales tontos. Son por ejemplo
aquellos ordenadores que se encuentran conectados a un gran ordenador y
lo único que hacen es enviar y recibir la información procesada por el
gran ordenador. Esto suele darse en supermercados, puesto que aquí
existe un miniordenador, normalmente oculto o en una sala privada, a
este miniordenador están conectados el resto de ordenadores que se
sitúan como las cajas donde vamos a pagar lo que compremos. Estos
terminales envían los datos a el miniordenador este los procesa y los
envía al terminal. En conclusión, este tipo de terminales no disponen
de inteligencia propia, dependen de otro equipo.
Terminales inteligentes: Pues en el anterior ejemplo seria el
miniordenador del supermercado.
Según su servicio
De propósito general: capaz de realizar multiples operaciones.
De propósito especifico: equipos diseñados exclusivamente para una
operaciones muy determinadas y que no podra realizar mas que esas.
El canal: Es el lugar por donde se transmite la información en forma de
señales físicas, ya sean acústicas, eléctricas, etc.
Cada canal se adecua mejor a un tipo de señal concreto. Por ejemplo
para las señales eléctricas es bueno un canal de cobre o algún material
conductor. En cada canal pueden viajar varias señales, como sucede en
el caso del aire, por este canal viajan las ondas de la televisión, las
de la radios, etc. Esto es posible debido a que estas señales van todas
en distintas frecuencias, las cuales son normalizadas por el estado o
instituciones gubernamentales.