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INTRODUCCIÓN

La demanda de Comunicación de Datos y la Creciente Integración de Computadoras y Comunicación como un solo Sistema, ha llevado al desarrollo de una Industria que apenas tiene dos Décadas de Antigüedad, pero que va alcanzando rápido crecimiento y se estiman muchos más grandes avances en el Futuro, que situaran la Industria de la Comunicación de Datos dentro del lugar de las más poderosas en el Mundo.

 

Por comunicación de datos se entiende que es el Proceso de Comunicar Información en forma Binaria entre dos puntos. A la Comunicación de Datos se le llama también Comunicación entre Ordenadores, porque la mayoría de las informaciones se intercambian entre los Computadoras y sus periféricos.

 

La Comunicación de datos es de vital Importancia hoy día en el Mundo de los Negocios, principalmente los que se dedican a la parte de manejo Financiero y Bancario, aunque es aplicable a todas las áreas en general.

 

HISTORIA

Desde el comienzo de la historia de la humanidad, uno de los factores que han constituido y constituye un elemento vital para la evolución y el desarrollo de la humanidad es la comunicación.

 

Las telecomunicaciones comenzaron en 1830 con la utilización del Telégrafo, que permitió diversos tipos de comunicaciones digitales utilizando códigos como el Morse inventado por Samuel F. B. Morse en 1820. Morse comenzó a estudiar las comunicaciones en 1830 teniendo preparada una máquina en 1835 compuesta en el emisor por un conjunto de piezas con dientes correspondientes a las letras y las cifras que ensambladas para formar un mensaje y pasadas a través del correspondiente dispositivo, provocaban las sucesivas aperturas y cierres de un interruptor que producía la señal enviada por la línea. En el receptor, un electroimán recibía dicha señal y producía el desplazamiento de un lápiz que escribía en el papel la forma de la señal con la que se podía descifrar el mensaje recibido.

 

En 1855, Charles Wheatstone inventó el formato de una cinta junto con la perforadora correspondiente que permitía el envío y recepción de mensajes en código Morse en modo off-line, es decir, sin que un operador se encuentre permanentemente pendiente de la transmisión y recepción de los mensajes.

 

En 1874, el francés Emile Baudot, inventó el telégrafo múltiple que permitía el envío de varios mensajes por la misma línea. Se conectaban varios manipuladores de cinco teclas a una misma línea a través de un distribuidor que repartía el tiempo entre los distintos usuarios. En el receptor existía un distribuidor similar al del transmisor y sincronizado con él, repartía los mensajes entre distintas impresoras.

 

Más tarde, en 1876 Alexander Graham Bell inventó el Teléfono con el que comenzó la comunicación de la voz a distancia. Este invento hizo que rápidamente se unieran por cable muchas ciudades y dentro de ellas muchas empresas particulares, lo cual facilitó mucho la utilización de otros medios de comunicación posteriores que aprovecharon las propias líneas telefónicas.

 

Con la aparición de máquinas de escribir que incorporaban relés para la activación de la escritura, durante la Primera Guerra Mundial, E.E. Kleinschmidt desarrolló un sistema de transmisión que no requería de operadores en contínua atención. Este sistema hizo posible la aparición en 1910 del Teletipo o teleimpresor, que permitió el envío de mensajes a distancia utilizando el código Baudot creado por Emile Baudot en 1874.

 

 

Ya a partir de 1950, con la aparición del módem, comenzaron los primeros intentos de transmisión de datos entre computadoras en aplicaciones de gestión, pero fué en la década de los sesenta, y fundamentalmente en la de los setenta, cuando se implantó definitivamente la conexión a distancia de todo tipo de computadoras y periféricos.

El primer proyecto importante que incorpora técnicas teleinformáticas fue el SAGE (Service Automatic Ground Environment) desarrollado por las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos de América en 1958.

En la década de los sesenta aparecen, por un lado, los lenguajes de programación interactivos y por otro, los sistemas operativos conversacionales que, junto a las tecnologías de conmutación de paquetes y los satélites de comunicaciones, propiciaron los primeros pasos para la verdadera unión entre las telecomunicaciones y la informática.

En la década de los setenta, marcada por una gran evolución en la conectividad, aparecen las redes de computadoras, los protocolos y las arquitecturas teleinformáticas.

 

En 1971 aparece la red ARPANET, fundada por la organización DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) que ha dado origen a la red Internet que actualmente integra a las más importantes instituciones académicas, de investigación y desarrollo que existen en el mundo. En esta red se desarrolló el conjunto de protocolos denominados TCP/IP que han ejercido influencia en las redes teleinformáticas.

 

Esta década de los setenta se caracteriza también por el gran auge que toma la normalización. En 1976, el Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT) normalizó las redes de conmutación de circuitos y las redes de conmutación de paquetes. En 1977, la Organización de Estándares Internacionales modela y normaliza la interconexión de computadoras creando el Modelo Básico de Referencia para la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), que fué publicado años después.

 

El final de la decada de los setentas viene marcada, fundamentalmente, por la aparición en 1978 de las Redes de Area Local (LAN) que permiten la interconexión entre equipos informáticos en un entorno reducido.

 

La década de los ochenta, con la popularización de las Computadoras Personales, ha marcado un desarrollo definitivo en el campo teleinformático y lo ha popularizado. También en esta década aparecen las Redes Digitales para dar servicio especializado a usuarios que requieran la integración de información compuesta por texto, datos, imagen y voz.

Actualmente, en Telecomunicaciones se tiende al abaratamiento de la utilización de las redes, así como a nuevas posibilidades de transmisión proporcionadas por las Redes Digitales de Servicios Integrados de Banda Ancha que operan a gran velocidad.

 

 

CONCEPTOS BASICOS DE COMUNICACION DE DATOS

 

 

Comunicación de Datos. Es el proceso de comunicar información en forma binaria entre dos o más puntos. Requiere cuatro elementos básicos que son:

Emisor: Dispositivo que transmite los datos

Mensaje: lo conforman los datos a ser transmitidos


Medio : consiste en el recorrido de los datos desde el origen hasta su destino

 

 


Receptor: dispositivo de destino de los datos

BIT: es la unidad más pequeña de información y la unidad base en comunicaciones.

 BYTE: conjunto de bits continuos mínimos que hacen posible, un direccionamiento de información en un sistema computarizado. Está formado por 8 bits.

Trama: tira de bits con un formato predefinido usado en protocolos orientados a bit.

 Paquete : fracciones de un mensaje de tamaño predefinido, donde cada fracción o paquete contiene información de procedencia y de destino, así como información requerida para el reensamblado del mensaje.

Interfaces: conexión que permite la comunicación entre dos o más dispositivos.

Códigos: acuerdo previo sobre un conjunto de significados que definen una serie de símbolos y caracteres. Toda combinación de bits representa un carácter dentro de la tabla de códigos. las tablas de códigos más reconocidas son las del código ASCII y la del código EBCDIC.

Paridad: técnica que consiste en la adición de un bit a un carácter o a un bloque de caracteres para forzar al conjunto de unos (1) a ser par o impar. Se utiliza para el chequeo de errores en la validación de los datos. El bit de paridad será cero (0=SPACE) o uno (1=MARK).

Modulación: proceso de manipular de manera controlada las propiedades de una señal portadora para que contenga la información que se va a transmitir

DTE (Data Terminal Equipment): equipos que son la fuente y destino de los datos. comprenden equipos de computación (Host, Microcomputadores y Terminales).


DCE (Data Communications Equipment): equipos de conversión entre el DTE y el canal de transmisión, es decir, los equipos a través de los cuales conectamos los DTE a las líneas de comunicación.

 

 


Medios de transmisión:

*   Aéreos: basados en señales radio-eléctricas (utilizan la atmósfera como medio de transmisión), en señales de rayos láser o rayos infrarrojos.

*   Sólidos: principalmente el cobre en par trenzado o cable coaxial y la fibra óptica.

 

 

 

 Formas de transmisión:

*   Transmisión en Serie: los bits se transmiten de uno a uno sobre una línea única. Se utiliza para transmitir a larga distancia.

*   Transmisión en Paralelo: los bits se transmiten en grupo sobre varias líneas al mismo tiempo. Es utilizada dentro del computador.

 

La transmisión en paralela es más rápida que la transmisión en serie pero en la medida que la distancia entre equipos se incrementa (no debe sobrepasarse la distancia de 100 pies), no solo se encarecen los cables sino que además aumenta la complejidad de los transmisores y los receptores de la línea a causa de la dificultad de transmitir y recibir señales de pulsos a través de cables largos.

 

Tipos de transmisión:

 

Transmisión Simplex: la transmisión de datos se produce en un solo sentido. siempre existen un nodo emisor y un nodo receptor que no cambian sus funciones.

 Transmisión Half-Duplex: la transmisión de los datos se produce en ambos sentidos pero alternativamente, en un solo sentido a la vez. Si se está recibiendo datos no se puede transmitir.

 Transmisión Full-Duplex: la transmisión de los datos se produce en ambos sentidos al mismo tiempo. un extremo que esta recibiendo datos puede, al mismo tiempo, estar transmitiendo otros datos.

 Transmisión Asíncrona: cada byte de datos incluye señales de arranque y parada al principio y al final. La misión de estas señales consiste en:

   *     Avisar al receptor de que está llegando un dato.

*    Darle suficiente tiempo al receptor de realizar funciones de sincronismo antes de que llegue el siguiente byte.

 Transmisión Síncrona: se utilizan canales separados de reloj que administran la recepción y transmisión de los datos. Al inicio de cada transmisión se emplean unas señales preliminares llamadas:

*              Bytes de sincronización en los protocolos orientados a byte.

*               Flags en los protocolos orientados a bit.

 

Su misión principal es alertar al receptor de la llegada de los datos.

 

Nota: Las señales de reloj determinan la velocidad a la cual se transmite o recibe.

 


Simbología usada para representar los componentes de una Red

 


 Códigos de Comunicación:

 

 Los códigos de comunicación, son dispositivos inteligentes que convierte un carácter o símbolo en códigos y viceversa.

Un Código es un acuerdo previo sobre un conjunto de significados que define una serie de símbolos y caracteres. Los códigos de Comunicación son una característica común de los Sistemas de Comunicación, el uso de ellos hizo posible la automatización de las comunicaciones.

 

Los códigos de Transmisión en un Sistema Binario están representados por los dígitos 0 y 1.

 

 

Caracteres: Están representados por signos, números  y símbolos de teclado.

 

Símbolos: Son representaciones de caracteres transmitidos, es más fácil diseñar maquinas para reconocer Símbolos, que para reconocer caracteres.

  

Código de Baudot: Desarrollo uno de los códigos más famosos que se han diseñado para la codificación y decodificación automática, sin embargo era poco potente porque solo usaba cinco dígitos.

 El código de Baudot y sus derivados actuales fueron la base para la comunicación de datos durante medio siglo, aunque hubo la necesidad de nuevos códigos y que estos representaran todos los caracteres y pudieran corregir errores.

  

Código EBCDIC: Es un Moderno código que representa 256 caracteres con 8 bits. Fue desarrollado por IBM para proporcionar un código normalizado a sus Productos.

  

Código ASCII: Fue un código de 7 bits cuyo uso esta muy generalizado actualmente puede representar 128 caracteres. El formato ASCII hace que la minúscula se transforme en mayúscula con solo cambiar un Bits.

 

Protocolo: Conjunto de reglas que posibilitan la transferencia de datos entre dos o más computadores.

 

Protocolos de Enlace: En las conexiones de Computador a Computador existen diferencias de Sistemas y Fabricantes, para lograr la Sincronización del transmisor y el Receptor se logra a través de un protocolo de Enlace que es un conjunto de instrucciones predefinido  que asegura la correcta secuencia e integridad de los datos transmitidos y reciba cuando se le instruya y notifique a la terminal que envía  cuando reciben datos erróneos. Un protocolo debe ser capas para distinguir entre los datos transmitidos y los caracteres de control.

 

 

TELEPROCESOS

El área de Teleprocesos, dentro de la ciencias Computacionales, se encarga del estudio de tecnologías de punta que facilitan y mejoren la transmisión de información y datos, evitando la movilización o traslados innecesarios de unidades o personas, generando de esta manera una mayor eficiencia en los procesos de comunicación, manejo actualizado de información y de toma de decisiones viene a convertirse en el objetivo fundamental del modulo de teleprocesos.

 A fin de acometer el objetivo planteado y agrupar las investigaciones que se realizan en función del mismo, teleprocesos dividen sus líneas de acción en dos áreas programas denominadas:

Transmisión y comunicación

Diseñada para abarcar estudios de mejoramiento continuo en las empresas de telecomunicaciones, redes privadas de telecomunicaciones, análisis comparativo de sistemas de comunicación en función de los requerimientos empresariales, teleprocesamiento de información compartida para organizaciones y empresas que lo requieran.

Tecnologías

Estructurada a efectos de evaluar técnicas y factibilidades de aplicación de alta tecnología que contribuyan con el objetivo planteado considerando temas hacia el área de telemercadeo, teledocumentación correo electrónico y otros.

 

Protocolos e Interfaces

Un protocolo es un conjunto de reglas que definen la intersección entres dos maquinas o procesos iguales o que realizan funciones similares. Una interfaz es un conjunto de reglas que controlan la interacción entre dos maquinas o procesos diferentes, como pueden ser un ordenador y un módem.

Los Protocolos para comunicación entre maquinas funcionan de modo similar a las reglas que gobiernan las conversiones humanas, y se utilizan por las mismas razones.

 

 

Elementos de un Protocolo:

Los Elementos básicos de un protocolo son tres:

1.       Un juego de caracteres.

  1. Un conjunto de normas para controlar la sucesión y la temporización de los mensajes.
  2. Procedimientos para la detección y corrección de errores.

 

 

Clasificación de los Protocolos de Enlace de Datos

*  De acuerdo a su estructura

 Protocolos Orientados a Bit: son aquellos protocolos en los cuales los bits por si solos pueden proveer información, son protocolos muy eficientes y trabajan en tramas de longitud variable.

 Protocolos Orientados a Byte: son aquellos en los que la información viene provista por la conjunción de bytes de información y bytes de control.

 

*  De acuerdo a su disciplina de comportamiento 

Protocolos de Sondeo Selección: son aquellos que utilizan un DTE como nodo principal de canal. Este nodo primario controla todas las demás estaciones y determina si los dispositivos pueden comunicarse y, en caso afirmativo, cuando deben hacerlo.

 Protocolos Peer to Peer: son aquellos en los cuales ningún nodo es el principal, y por lo general todos los nodos poseen la misma autoridad sobre el canal.

 

 

Protocolos de Transferencia

Para solventar los problemas de transferencia y de los errores producidos por el ruido o fallos de las líneas de comunicaciones, la mayoría de los paquetes disponen de uno o más protocolos de comunicaciones.

Hay que señalar que los protocolos son cometido del software. Entre los protocolos más importantes se encuentran los siguientes:

:     Protocolos de Teletipo

Con los primeros ordenadores, la comunicación (remota o local) entre el hombre y la máquina consistía en un terminal formado por un teclado mediante el cual el hombre 'hablaba' con la CPU, y una impresora, que escribía en un papel continuo las respuestas del ordenador. A este conjunto de teclado e impresora se le denomina habitualmente teletipo o tty. El protocolo mediante el cual se comunicaban teletipo y ordenador se denominó protocolo tty o emulación tty. Era muy básico, se enviaba el texto tal cual y unos pocos caracteres de control para indicar saltos de línea o de página y poco más.

Los protocolos de uso generalizado más simples son los asociados con la transmisión de datos con start - Stop (arranque y parada) o transmisión de datos asíncronos entre teleimpresoras.

Los 58 caracteres del juego de caracteres de un protocolo de TTY se codifican mediante un código binario de cinco bits. Como el sencillo protocolo TTY no comprueba errores en el mensaje incluso tasas de errores reducidas, provocan que el mensaje no tenga sentido sin que el emisor lo sepa.

:     Protocolo XMODEM:

Este protocolo fue ideado por Ward Christensen en el año 1977. El protocolo XMODEM posee una técnica de comprobación de errores que puede usarse entre microordenadores. Los mensajes se envían en bloques de 128 caracteres rodeados de caracteres de control.

Realiza la transferencia en bloques de 128 bytes. Para la comprobación de los errores cada paquete incorpora una serie de sumas de control. La comprobación de los errores la realiza el equipo receptor. En la actualidad existen varios tipos en función del sistema de corrección de errores.

Aunque un protocolo XMODEM es simple y de fácil manejo, requiere un ordenador en cada extremo, y todos los ficheros que hay que transmitir deben instalarse manualmente.

:     Protocolo YMODEM

Se trata de una versión derivada del protocolo anterior en la que los bloques son de 1024 bytes. La suma de control es de 16 bits para la corrección de errores. Hay una versión aplicada denominada MODEM BATCH que permite la transferencia de un grupo de ficheros.

 

:     Protocolo ZMODEM

Es un protocolo muy rápido y que también se basa en el XMODEM. La característica principal de este protocolo es que varía el tamaño de los bloques en función de la fiabilidad de la línea de comunicaciones.

:     Protocolo KERMIT

Como en el caso anterior, la longitud de los bloques de información es variable para adaptarse a las condiciones de la línea. Es un protocolo bastante lento pero tiene como ventajas la posibilidad de utilizarse con sistemas distintos y con sistemas operativos distintos.

:     Protocolo CROSSTALK

Este protocolo corresponde al paquete de comunicaciones con el mismo nombre.

Goza como ventaja principal de la seguridad que aporta a la hora de corregir los errores de transmisión. Es por esto que ha sido considerado como el estándar de los paquetes de comunicaciones. 

En la actualidad hay varios paquetes de comunicaciones que emulan este protocolo para permitir la compatibilidad de los paquetes con los sistemas que trabajan con este estándar.

 

Procedimientos para la detección y corrección de errores.

 

*     Paridad: Es la Técnica de añadir un bit a todos los símbolos con el propósito de detectar errores. La paridad puede ser par o impar, aunque detecta los errores de transmitidos no detecta los errores múltiples.

*     Ecoplexión: Es una técnica de detección de errores en que el receptor devuelve al transmisor cada carácter de un mensaje a medida que lo recibe.

*     Suma de Comprobación:  Además de paridad de carácter (o vertical) en la que se añade un bit de paridad a cada carácter, se puede añadir un carácter de paridad de un bloque al final de cada bloque de mensaje.

*     Codificación convolucional - Código de redundancia cíclica: El BCC significa (Block Neck Ciclica) carácter de comprobación de bloque. El procedimiento de detección de errores CRC tiene gran probabilidad de detectar con acierto secuencias de errores de hasta 16 bits a causa de la memoria que presenta estos registros de desplazamiento.

La codificación convolucional agrega un BCC al final de cada bloque de transmisión. El receptor recalcula el BCC y lo compara con el transmitido para is determinar si el mensaje se recibió correctamente.

El Carácter de comprobación se determina dividiendo el valor binario total del bloque entero por una constante llamada polinomio.

 

 

Protocolos de transmisión según la forma del enlace

 

Protocolos Semiduplex

Enlaces:  Enlace de datos es el conjunto de módems u otro equipo de interfaces y circuitos de comunicaciones que conectan dos o más terminales que desean comunicarse. El protocolo de enlace mas usado es el de procedimientos binarios (BSC: Binary Synchronous Comunication definido por IBM) o sean comunicaciones síncronas binarias.

 

Enlaces Punto a Punto: Es aquel que conecta únicamente dos estaciones en un instante dado. Se puede establecer enlaces punto a punto en circuitos dedicados o conmutados, que a su vez pueden ser dúplex o semidúplex.

Enlace Multipunto: Estos conectan mas de dos estaciones a la vez.

Códigos de Transmisión - juegos de caracteres: El protocolo BSC de IBM es uno de los protocolos de enlace mas difundidos, se pueden utilizar con tres juegos de caracteres: SBT, EBCDIC, ASCII. Los códigos difiere en él numero de bits codificados por símbolo (6 en el SBT, 7 en el ASCII, y 8 en el EBCDIC) él numero de caracteres es distinto en cada juego (64 en SBT, 128 en ASCII y 144 en EBCDIC).

Caracteres de Control de Enlace: En BSC se utilizan varios caracteres de control de enlace para aumentar el control de enlace de datos y asegurar que ocurran las acciones apropiadas. Entre los caracteres de control de enlace están: SYN, SOH, STX, EBT, ETX, DEL, TTD, EOT, ENQ, ACKO o ACKI, WACK, NAK.

Secuencia de códigos: Algunos caracteres de control requieren una sucesión de dos caracteres normalizados, ASCII y EBCDIC.

 Sondeo y Selección: El sondeo es una invitación del control a que el tributario emita. La selección es el aviso de la estación de control para que el tributario se prepare a recibir algo que tiene que enviarle.

Bloqueo de mensajes: Los mensajes consisten en uno o más bloques de texto, denominado cuerpo del mensaje, rodeado de caracteres de control de sincronismo, encabezamiento y errores.

Comprobación de Errores:

Existen 3 tipos de detección de errores:

1.       VRC / LRC

  1. CRC - 12
  2. CRC - 16

Formato de mensajes:

Existen algunas partes de transmitir formas de información:

1.       Secuencia de sincronización.

  1. Encabezamiento.
  2. Texto.
  3. Secuencia de comprobación de bloques.

1. Sincronización: El establecimiento de sincronización necesaria entre emisor y receptor, precisa de una secuencia de 3 pasos:

1.      Sincronismo de bits.

2.      Sincronismo de caracteres.

3.      Sincronismo de mensajes.

2. Encabezamiento: El carácter SOH (cabecera) marca el principio de la cabecera, la cual sirve para identificar el tipo de mensaje, para numerar y para especificar las prioridades y encabezamiento.

3. Texto: Contiene la Información a transmitir entre programas de aplicación. 

4. Plazos de Tiempo: Este término es utilizado para evitar esperas indefinidas provocadas por errores de datos o perdidas de señales de cambio del turno en la línea.

 

Protocolos DUPLEX

Las aplicaciones en tiempo real con uso de terminales CRT requerían un protocolo para operaciones dúplex que incluyera una detección de errores potente y un sistema de corrección para prevenir la interpretación errónea.

Procedimiento de HDLC: Los protocolos que previenen la interpretación de errores deben determinar donde comienza un bloque de mensaje verdadero y donde termina y que parte del mensaje incluye en el CRC. El HDLC es uno de ellos. En el HDLC los datos se examinan Bit a bit por lo que se denomina Protocolo orientado a BIT.

En HDLC existen tres tipos de trama:

1.       Trama de Información.

  1. Secuencia de control de Supervisión.
  2. Ordenes o respuestas no numeradas.

 Semántica de HDLC: Una secuencia de mensajes normas supone enviar tramas desde una estación transmisora (fuentes de datos) a una estación receptora (destino de datos) y que la estación receptora confirme la transmisión enviando una trama de vuelta al emisor.

 SDLC: Estas siglas quieren decir control de enlaces síncronos y es utilizado por IBM, tiene el mismo formato de tramas que HDLC y su funcionamiento es similar.

 DDCMP: (digital data comunication Message protocol): Esta mas orientado a carácter que a bit. Dicho termino no requiere Hardware especial para funcionar correctamente en canales de datos sícronos, asíncronos o paralelos.

 

TRANSMISIÓN DE DATOS

TERMINOLOGÍA UTILIZADA EN TRANSMISIÓN DE DATOS

*     Los medios de transmisión pueden ser :

·         Guiados si las ondas electromagnéticas van encaminadas a lo largo de un camino físico ; no guiados si el medio es sin encauzar ( aire , agua , etc..) .

·         Simplex si la señal es unidireccional ; half-duplex si ambas estaciones pueden trasmitir pero no a la vez ; full-duplex si ambas estaciones pueden transmitir a la vez .

*         Transmisión de Datos

Es el movimiento de información utilizando un medio físico como alambres, ondas de radio, fibra óptica, etc. donde los datos están representados por señales eléctricas. Estas señales pueden ser análogas o digitales y pueden ser transmitidas de manera análoga o digital.

a) Datos y señales

 

SEÑAL ANALÓGICA

SEÑAL DIGITAL

Datos  Analógicos

Hay dos alternativas (1) la señal ocupa el mismo espectro que los datos analógicos; (2) los datos analógicos se codifican ocupando una porción distinta del espectro.

Los datos analógicos se codifican utilizando un codec para generar una cadena de bits.

Datos Digitales

Los datos digitales se codifican usando un MODEM para generar señal analógica.

 

Hay dos alternativas (1) la señal consiste en dos niveles de tensión que representan dos valores binarios (2) los datos digitales se codifican para producir una señal digital con las propiedades deseadas.

 

 

 

b) Procesamiento de señales.

 

Transmisión analógica

Transmisión  digital

 

 

Señal analógica

Se propaga a través de amplificadores; se trata de igual manera si la señal se usa para representar datos analógicos o digitales

Se supone que la señal analógica representa datos digitales. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor, los datos se obtienen de la señal de entrada y se usan para regenerar una nueva señal analógica de salida.

 

 

 

Señal digital

 

 

 

No se usa.

La señal digital representa una cadena de unos o ceros, los cuales pueden representar datos digitales o pueden ser resultado de la codificación de datos analógicos. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor, se recupera la cadena de unos y ceros a partir de la señal de entrada, a partir de los cuales se genera la nueva cadena de salida.

PERTURBACIONES EN LA TRANSMISIÓN

En cualquier sistema de comunicaciones se debe aceptar que la señal que se recibe diferirá de la señal transmitida debido a varias adversidades y dificultades sufridas en la transmisión. En las señales analógicas, estas dificultades introducen alteraciones aleatorias que degradan la calidad de la señal. En las señales digitales, se producen bits erróneos: un 1 binario se transformará en un 0 y viceversa.

Las perturbaciones más significativas son:

·         La atenuación y la distorsión de atenuación.

·         La distorsión de retardo.

·         El ruido.

 

ATENUACIÓN

La energía de la señal decae con la distancia en cualquier medio de transmisión. En medios guiados, esta reducción de la energía es por lo general logarítmica y por lo tanto, se expresa típicamente como un número constante  en decibelios por unidad de longitud. En medios no guiados, la atenuación es una función mas compleja de la distancia y dependiente a su vez de las condiciones atmosféricas. Se pueden establecer tres consideraciones respecto a la atenuación.

Primera: la señal recibida debe tener  suficiente energía para que la circuitería electrónica en el receptor pueda detectar e interpretar la señal adecuadamente.

Segunda: Para ser recibida sin error, la señal debe conservar un nivel suficientemente mayor que el ruido.

Tercera: la atenuación es una función creciente de la frecuencia.

Los dos primeros problemas se resuelven controlando la energía de la señal, para ello se usan amplificadores o repetidores. En el tercer problema se pueden utilizar amplificadores que amplifiquen más las frecuencias altas que las bajas ya que la atenuación varía en función de la frecuencia.

DISTORSIÓN DE RETARDO.

Debido a que en medios guiados , la velocidad de propagación de una señal varía con la frecuencia , hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma señal y por tanto las diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al receptor .  Para atenuar este problema se usan técnicas de ecualización .

RUIDO

Es energía electromagnética no deseada, que proviene de fuentes distintas al transmisor. Este es un factor limitante en el desempeño de una comunicación. El ruido se manifiesta cuando la información transmitida se ve modificada en el receptor. Se tienen dos diferentes fuentes de ruido; externo al sistema, como atmosférico, galáctico y hechos por el hombre. Y el interno al sistema, producido por las fluctuaciones de corriente o voltaje en los circuitos eléctricos.

 

Figura 1

figura 1.

 

Existen diferentes tipos de ruido que son:

 

 

 

 

TRANSMISIÓN ASÍNCRONA Y SÍNCRONA

Hay enormes dificultades a la hora de recuperar la señal transmitida por un emisor, sobre todo debido a que hay que saber cada cuanto tiempo va a llegar un dato; para esto se suelen usar técnicas de sincronización.

Transmisión asincrónica

La transmisión asincrónica se olvida de la temporización. No envía largas e ininterrumpidas cadenas de bits; envía un carácter a la vez, es decir, 5 u 8 bits. La sincronización debe ser mantenida entre cada carácter, puede resincronizar al comienzo de cada uno de éstos.

Si no hay transmisión de caracteres, la línea se encuentra en estado de descanso (equivalente a un "1" lógico).

Al comienzo de cada carácter hay un bit de encabezamiento "0" seguido por 5 u 8 bits que hacen el carácter. Los bits son transmitidos comenzando por el menos significativo seguido por un bit de paridad colocado de tal forma que el número de bit en el carácter sea par o impar si es paridad par o impar. Este bit es usado por el receptor para detectar errores; y por último, el bit de parada "1".

La longitud de este bit es 1, 1.5 o 2 veces la duración de un bit ordinario. Es el mismo del estado de descanso, permanece en "1" hasta que esté listo para enviar el siguiente carácter.

 

 

 

Transmisión síncrona.

La transmisión síncrona consiste en enviar muchos bits de información enmarcándolos en una secuencia conocida de bits de inicio - para que el reloj del receptor pueda extraer la información de sincronización - y un tren de bits acordado para señalar el término de los datos. La secuencia: encabezado de sincronización, datos y demarcación de término se conoce como trama.

A continuación se presenta un formato típico para una trama de una transmisión síncrona. Normalmente, la trama comienza con un preámbulo denominado delimitador de 8 bits. El mismo delimitador se utiliza igualmente como indicador del final de la trama. El receptor buscará la aparición del delimitador que determina el comienzo de la trama. Este delimitador estará seguido por algunos campos de control y por último, se repetirá el delimitador indicando el final de la trama.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INFRAESTRUSTURA PÚBLICA DE TRANSMISIÓN DE DATOS

 

Para comprender mejor el significado de transmisión de datos, es necesario tener claro algunos conceptos.

 

Conceptos

 

 

Redes o instalaciones — el conjunto de equipo, locales, centrales, líneas, circuitos, programas y demás equipo de transmisión utilizado para proporcionar servicios de telecomunicaciones.

Red pública — el sistema telefónico de un país, comprendidos los bucles locales, las centrales, los enlaces troncales y los enlaces internacionales destinados a proporcionar servicios telefónicos al público en general.

Red pública de telecomunicaciones — la red de telecomunicaciones que se utiliza para explotar comercialmente servicios de telecomunicaciones destinados a satisfacer las necesidades del público en general sin incluir los equipos terminales de telecomunicaciones de los usuarios, ni las redes de telecomunicaciones que se encuentren más allá del punto terminal de la red;

 

Servicio de telecomunicaciones un servicio suministrado por vías de transmisión y recepción de señales por cualquier medio electromagnético, pero no significa distribución por cable, radiodifusión u otro tipo de distribución electromagnética de programación de radio o televisión;

 

Servicio público de telecomunicaciones — cualquier servicio de telecomunicaciones que una Parte obligue, explícitamente o de hecho, a que se ofrezca al público en general, incluidos el telégrafo, teléfono, télex y transmisión de datos, y que por lo general conlleva la transmisión en tiempo real de información suministrada por el usuario entre dos o más puntos, sin cambio "de

punto a punto" en la forma o en el contenido de la información del usuario;

 

Servicios mejorados o de valor agregado — los servicios de telecomunicaciones que emplean sistemas de procesamiento computarizado que:

a) Actúan sobre el formato, contenido, código, protocolo o aspectos similares de la información transmitida del usuario;

b) Proporcionan al cliente información adicional, diferente o reestructurada; o

c) Implican la interacción del usuario con información almacenada; y

 

Telecomunicaciones — toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza, por línea física, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos.

Red (privada) no pública — toda red utilizada para establecer comunicaciones dentro de una organización (en contraposición a la prestación de servicios al público) o para suministrar esas comunicaciones a organizaciones basándose en una configuración de instalaciones propias o arrendadas. El término comprende las redes utilizadas por las compañías privadas, las empresas estatales o entidades gubernamentales. El anexo de telecomunicaciones del AGCS abarca el uso propio de las redes y los servicios privados, y la posibilidad de que los proveedores concurrentes vendan el uso de esas redes y servicios a organizaciones se enmarca en los compromisos contraídos en las listas anexas al mencionado Acuerdo. 

Proveedor (u operador) de servicios con infraestructura propia — un proveedor de servicios de telecomunicaciones que sea propietario de redes, es decir, que no las explote en arrendamiento, a fin de proporcionar servicios de telecomunicaciones.

Proveedor de servicios en régimen de reventa — la venta o arrendamiento posterior con fines comerciales, con o sin valor añadido, de un servicio proporcionado por un operador de telecomunicaciones con infraestructura propia. Un proveedor o revendedor de servicios es una compañía que arrienda capacidad de planta pagando una tarifa en bloque (por ejemplo la transmisión) a operadores con infraestructura propia y utiliza esa capacidad para prestar servicios a abonados o agrupaciones de abonados a precios suficientemente elevados para realizar un beneficio que, no obstante, sea suficientemente inferior a las tasas equivalentes aplicadas por los operadores con infraestructura propia a fin de atraer a abonados.

Desvío del tráfico — arreglos o instalaciones que permiten que un cliente pueda acceder a servicios de larga distancia, internacionales o de otro tipo sin utilizar la red de conmutación de la compañía explotadora local, evitando así tener que pagar tasas de acceso. En sentido más general, el término designa cualquier medio que permite a los abonados evitar la utilización de un servicio o infraestructura monopolísticos.

Interconexión/tasa de interconexión — un derecho impuesto por operadores de redes u otros proveedores de servicios para recuperar los costos de las instalaciones de interconexión (comprendido el equipo y los programas para el encaminamiento, la señalización y otras funciones básicos de servicios) proporcionados por los operadores de redes.

Tarifas/tarifas individualizadas — las tarifas son las tasas impuestas y abarcan los reglamentos por los que se rige la prestación de servicios de telecomunicaciones. La individualización de tarifas se produce cuando cada componente de un servicio o producto de comunicación se valora separadamente, de forma que los clientes puedan escoger únicamente aquellos componentes necesarios y cobrárseles en consecuencia.

Fijación de precios según el costo — es el principio general de tasar los servicios en función del costo de prestación de éstos.

Servicio universal — el concepto de que todo individuo de un país deberá tener acceso a los servicios de telefonía básica a un precio razonable. Este concepto se traduce en que los países más ricos tienen por objetivo tener un teléfono en cada hogar y empresa, y los países en desarrollo aspiran a disponer de un teléfono público a una determinada distancia.

Frecuencia, espectro y gestión del espectro — el espectro o la gama de frecuencias radioeléctricas utilizadas en las comunicaciones, para usos industriales y de otro tipo. Las bandas o segmentos de frecuencia se asignan a diversas categorías de usuarios para fines específicos tales como la radiodifusión y la televisión comerciales, los enlaces terrenales por microondas, los satélites y la policía. A nivel internacional, esta labor corre a cargo de la Junta Internacional de Registro de Frecuencias de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Cada organismo de reglamentación nacional vigila la ocupación del espectro radioeléctrico y asigna frecuencias a usuarios individuales o grupos de usuarios a fin de permitir que un elevado número de servicios opere dentro de límites determinados de interferencia.

Servicios

El concepto de infraestrucutra pública de transmisión esta ligada a los ISP (Internet Services Providers), que generalmente son las compañias telefónicas los ejemplos más comúnes.

Algunos servicios de Transmisión de datos, brindados mediante infraestructura pública son:

1) Transmisión de datos con conmutación de paquetes — un servicio de comunicaciones de datos en el que un flujo de datos se divide en unidades denominadas paquetes que son encaminadas por separado a un destino donde el mensaje original es reconstituido.

2) Servicio de circuitos privados arrendados — un servicio de prestación de conexión mediante transmisión permanente entre las instalaciones de dos abonados para uso exclusivo de un abonado. Este servicio puede proporcionarse a través de la infraestructura propiedad de un operador o explotada por éste o la capacidad de transmisión vendida o arrendada por un proveedor de servicios de telecomunicaciones sin infraestructura propia, o revendedor, y que puede utilizar instalaciones terrenales o por satélite. Por lo general, no comprende las centrales de conmutación (también denominadas líneas privadas arrendadas).

3) Servicios móviles — servicios de radiocomunicaciones entre buques, aeronaves, vehículos de transporte por carretera o estaciones terminales portátiles para su utilización en movimiento o entre esas estaciones y puntos fijos terrestres.

4) Servicio celular — un servicio radioeléctrico terrenal que proporciona comunicaciones bidireccionales dividiendo la zona de servicio en un esquema regular de subzonas o células, cada una de ellas con una estación de base con un transmisor y receptor de baja potencia. Si bien los servicios radioeléctricos celulares son principalmente un medio de proporcionar servicios telefónicos móviles, también se utilizan para proporcionar servicios de datos y servicios vocales privados, y como alternativa a los servicios telefónicos fijos alámbricos cuando es necesario, como en el caso de los países en desarrollo.

5) Servicios buscapersonas — un servicio que permite la transmisión de una señal, por lo general sólo un tono de alarma, a través de servicios radioeléctricos desde cualquier teléfono en la red de conmutación pública hasta un mecanismo portátil receptor en una zona de explotación definida. Los sistemas más complejos permiten el envío de mensajes con indicación visual o audible.

6) Sistemas radioeléctricos de concentración de enlaces — un método de explotación consistente en asignar un número de pares de canales de radiofrecuencia a estaciones móviles y de base en el sistema para su utilización como un grupo de enlace

7) Sistemas o servicios de comunicaciones personales — un servicio de acceso a servicios de telecomunicaciones permitiendo la movilidad personal. Este sistema permite a cada usuario participar en un conjunto de servicios de abonado definidos por el usuario así como iniciar y recibir llamadas basándose en un número único, personal e independiente de la red. Éste puede utilizarse en múltiples redes en cualquier terminal fija, portátil o móvil, con independencia de su ubicación geográfica.

8) Servicios de teleconferencia/videoconferencia — un servicio de telecomunicaciones bidireccional que permite obtener imágenes en vivo mediante vídeo y transmitir discursos de participantes en una conferencia entre dos o más ubicaciones. Los servicios de videoconferencia por lo general requieren transmisión digital.