Comunicaciones

la bola

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Conceptos de Comunicaciones

Indice del documento:

1. Introducción

2. La transmisión

2.1 Señales

2.2 Problemas de la transmisión

2.3 El medio físico

2.4 Transmisión analógica y digital

3. Control de Enlace

3.1 Control de línea

3.1.1 Sincronismo

3.1.2 Sentido de la transmisión

3.1.3 Calidad de transmisión

3.2 Tipos de Enlace

3.3 Protocolo de Enlace

4. Modelo de Comunicaciones

4.1 Introducción

4.2 El modelo OSI

5. Redes de Área Local (LAN)

5.1 Introducción

5.2 Topología de las redes

5.2.1 Red Ethernet

5.2.2 Red Token-Ring

5.3 Interconexión de LANs

5.4 Clientes y Servidores

6. Nuevas Tecnologías

6.1 RDSI

6.2 Frame Relay

6.3 ATM

7. TCP/IP e Internet

7.1 Introducción

7.2 Protocolos de encaminamiento en TCP/IP

7.3 Otros protocolos IP

7.4 Aplicaciones TCP/IP

1. Introducción

La información precisa de un medio físico para ser transmitida entre dos puntos. Para interconectar estos puntos hay que utilizar circuitos que dispongan de una capacidad adecuada para las necesidades de cada proceso.

La necesidad de transmisión continua de flujo, propia de la voz y el vídeo, llevaron inicialmente a la utilización de tecnologías que establecían canales de comunicación "dedicados" durante toda la transmisión.

Al surgir la necesidad de transmitir también datos, se detectó que estos canales resultaban ineficientes, debido a la necesidad de fragmentar la información (paquetización) y al flujo propio de la mayoría de aplicaciones informáticas. Como consecuencia de ello, se desarrollaron redes específicas para los datos, que utilizan la tecnología denominada conmutación de paquetes.

2. La transmisión

2.1 Señales

La información que se transmite viaja en forma de señales. Estas señales podemos clasificarlas, en función de su forma en el tiempo, en dos grandes grupos:

• Analógicas: Tienen una forma continua en el tiempo (sonido, voz, imagen, ...)

• Digitales: Tienen una forma discontinua en el tiempo, y se basan en un código o conjunto finito de símbolos (información escrita, datos numéricos, ...)

La capacidad de transmisión de señales a través de un canal dado, esta limitada por su ancho de banda, que a su vez está condicionado a las características del medio físico utilizado.

La transmisión de información utilizando señales digitales se efectúa enviando a través del canal distintas diferencias de tensión (p.e. 2 voltios, 4 voltios, ...) en períodos de tiempo determinados, representando éstos, valores "0" o "1", según una convención previamente establecida entre el emisor y el receptor.

Supongamos por ejemplo la siguiente convención:

"El emisor generará 2 voltios para cada bit "0" y 4 voltios para cada bit "1". Estos impulsos eléctricos se enviarán a razón de uno por segundo".

En la práctica esto querrá decir que el receptor deberá estar "escuchando" para ver qué le llega en cada segundo. Si detecta 2 voltios, indicará que le están transmitiendo un bit "0". Si detecta 4 voltios, indicará que le están transmitiendo un bit "1".

Con la finalidad de reducir los tiempos de transmisión, existen diferentes técnicas que permiten "agrupar" bits en un único impulso. Así, por ejemplo, para enviar dos bits con el contenido "00" se enviarían 2 voltios, para transmitir una señal "01" se enviarían 4 voltios, para transmitir "10" se enviarían 6 voltios, etc.

La transmisión de información utilizando señales analógicas funciona de forma similar, la diferencia radica en que en vez de transmitir diferentes diferencias de tensión por unidad de tiempo, se transmiten diferentes variaciones de amplitud o frecuencia de la señal analógica.

En muchas ocasiones resulta interesante incrementar la capacidad de un canal permitiendo enviar varias señales simultáneamente.

Este efecto se consigue gracias a la multiplexación, que consiste en transmitir múltiples señales, utilizando diferentes frecuencias para cada una de ellas.

2.2 Problemas de la transmisión

Los principales problemas derivados de la transmisión de señales son los provocados por la atenuación (desgaste de la señal sufrida a lo largo de su camino por el medio de transmisión) y la distorsión (desfases de la frecuencia de la onda original) que ésta sufre a lo largo de su camino a través del medio.

La solución consiste aplicar técnicas de ecualización en las líneas de comunicación, que corrigen estos errores.

Algunas fuentes de distorsión son conocidas con el nombre de ruidos. Existen diferentes tipos de ruidos:

• Ruido térmico (agitación de los electrones)

• Ruido de intermodulación (aparición de frecuencias combinadas)

• Diafonía (acoplamiento entre líneas de transmisión)

• Impulsos (perturbaciones externas, rayos, fallos de conexiones,...)

2.3 El medio físico

En función de las necesidades de cada circuito, utilizaremos los medios de transmisión que consideremos idóneos.

Estos medios los podemos clasificar en cinco grandes grupos:

• Cables

• Coaxiales (troncales de voz, TV, redes locales, ...)

• Cables de pares (los hilos circulan aparejados de dos en dos)

• Distintos apantallamientos

• UTP: sin aislantes específicos

• FTP: cable con lámina aislante

• STP: cable con malla aislante y lámina aislante para cada par de hilos (2 pares)

• S-FTP: cable con malla y lamina aislantes (cuatro pares de hilos)

• Diferentes categorías en función de su velocidad de transmisión

• Categoría 4: 20 MHz (en desuso)

• Categoría 5: 100 MHz (muy utilizados)

• Categoría 6: 200 MHz

• Categoría 7: 600 MHz

• Trenzados por pares de hilos para reducir interferencias

• Microondas

• Utilizan la atmósfera como medio físico, y una red de antenas receptoras y transmisoras

• Necesitan repetidores cada 50 Km. situados en línea visual directa

• Su mayor problema es la dependencia de las variaciones atmosféricas (que pueden llegar a inutilizarlas)

• Radioondas

• Muy similares a las microondas

• Empleado como soporte a los medios de difusión (radio y televisión)

• Poco afectadas por lluvia

• Satélites

• Geoestacionarios

• Cubren áreas muy extensas

• Provistos de antena y transpondedor

• Necesitan estaciones de tierra con antenas complejas

• Fibras ópticas

• Usadas para la transmisión de señales por medio de frecuencias dentro del espectro visible y el infrarrojo

• Mejores en cuanto a ancho de banda y atenuación

• Más caras

• Dos tipos: monomodo (la luz sigue un camino único) y multimodo (los rayos pueden seguir caminos alternativos de diferentes longitudes)

2.4 Transmisión analógica y digital

Los datos a transmitir pueden encontrarse, en origen, en estado analógico o digital. En ambos casos podemos convertirlos y transmitirlos en forma de señales analógicas o digitales.

Para efectuar estas conversiones necesitaremos disponer de los dispositivos adecuados según el cambio a efectuar.

En el siguiente esquema se pueden observar las posibles operaciones a realizar, así como la denominación de cada una de estas operaciones y los dispositivos que las hacen posible:

3. Control de Enlace

3.1 Control de línea

El hecho de interconectar diferentes equipos a través de una red de comunicaciones, nos obliga a disponer de un conjunto de procedimientos operativos, comandos y señales de control que permitan al sistema gestionar la transmisión (series de bits) a través del canal de comunicaciones. Esta es la función del Control de Línea.

3.1.1 Sincronismo

Para que dos equipos sean capaces de intercambiarse información codificada es preciso que exista entre ellos sincronismo.

El sincronismo consiste en la capacidad que deben tener el emisor y el receptor para poder enviar y recibir bits con un comienzo y un final común y claramente identificado.

Existen diferentes técnicas para conseguir esto. En función de ellas la transmisión la podemos clasificar en:

Asíncrona: el sincronismo se arranca al principio de cada carácter a transmitir y se interrumpe al final del mismo. Síncrona: existen diversas soluciones, pero en todas ellas los equipos son capaces de mantener el sincronismo durante un tiempo mayor al de transmisión de un carácter.

3.1.2 Sentido de la transmisión

Imaginemos dos estaciones interconectadas entre sí (tipo de conexión, como veremos más adelante, llamada punto a punto).

Es

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