Desarrollo de las Unidades 1-3.
teljamz
Líneas.
Es por donde se transmite la información.
LINEAS DEDICADAS Y CONMUTADAS
Las líneas privadas, dedicadas, arrendadas o punto a punto (usualmente
4W) están disponibles todo el tiempo para el uso exclusivo entre dos
módems. Si el medio de transmisión es una línea telefónica, las
características de esta línea serán garantizadas y usualmente
estables. Si el medio de transmisión incluye radio-enlaces, la calidad
será variable como en caso de líneas no dedicadas.
Los módems con capacidad de discado (dial-up módems) pueden
establecer conexiones punto a punto dentro de la red pública
telefónica conmutada (RPTC) discando el número del abonado deseado.
La calidad del circuito no está garantizada y las líneas serán una
combinación de 2W y 4W.
Teleinformática.
Entendemos como teleinformática como el conjunto de elementos y
técnicas que permiten la transmisión automática de datos.
Telemática.
Es el conjunto de técnicas que combinan herramientas informáticas con
herramientas propias de la telecomunicación para permitir el
tratamiento a distancia de la información.
Repetidor.
Son componentes que se encargan de regenerar la información y enviarla
con la misma intensidad.
Puente.
Sirve de enlace para poder dirigir el mensaje de una forma más
eficiente.
Terminales tontas.
Terminales tontas son piezas de hardware especializadas que le permiten
conectar a computadoras a través de líneas serie. Son llamadas
"tontas" porque solo tienen poder computacional suficiente para
desplegar, enviar y recibir texto. No puede ejecutar ningún programa
en ellas. Es la computadora a la cual se conectan la que tiene todo el
poder para correr editores de texto, compiladores, correo electrónico,
juegos, y demás.
Terminales inteligentes.
Son terminales capaces de procesar y desplegar información por si
mismas y cuentas con los programas necesarios para realizarlo.
Módems.
El modem realiza la conversión del dominio digital al dominio de voz,
utilizando una frecuencia portadora ubicada en la banda vocal.
En realidad lo que llamamos modulador (mod) es un equipo transmisor
compuesto por varias etapas: codificadores, moduladores,
aleatorizadores y filtros. Por otro lado lo que llamamos demodulador
(dem) es un dispositivo receptor complementario del anterior.
Interfaz.
Como una conexión física y funcional entre dos aparatos o sistemas
independientes, dados dos sistemas cualesquiera que se deben comunicar
entre ellos la interfaz será el mecanismo, entorno o herramienta que
hace posible dicha comunicación.
Interfaz de Usuario (IU), Interfaz Grafica, Interfaces Estáticas: No
tienen cambios y son difíciles de modificar, Interfaces Dinámicas:
Cambia de acuerdo a los requerimientos, Interfaz Stand-alone. En cada
maquina autónoma, Interfaz Centralizada. En un solo sitio (Novell ),
Interfaz Distribuida. Internet, Interfaz Web.
Redes.
Una red es una serie de puntos o nodos interconectados por algún medio
físico de comunicación. Las redes pueden interconectarse con otras
redes y contener sub-redes.
Componentes del software.
Protocolo.
Son un conjunto de reglas que establece un dispositivo para poder ser
reconocido por el sistema.
Canal.
Es el medio por donde fluye la información.
Interferencia.
Es todo lo que puede cambiar o alterar la información que se esta
enviando.
LINEAS A 2 ó 4 HILOS.
Una línea a 4 hilos (4W) es un par de líneas de 2 hilos (2W), una par
para transmitir y un para recibir, de esta forma es posible mantener
separadas las señales que van en direcciones
diferentes. En algunos casos se combinan líneas 4W con 2W, el elemento
que permite unir los dos tipos de líneas se llama transformador.
Cable coaxial.
Cable coaxial o coaxil se utiliza para (TV-CA/TV, redes de
información), soporta hasta 100m y después de esa distancia empieza a
tener problemas de atenuación y no permite doblarse a mas de 45º.
Atenuación.
Es un factor que impide el flujo de información, disminuye la calidad.
Refractar.
Permite que el mensaje se encuentre viajando.
Terminador ó terminales.
Son dispositivos que se encargan de refractar la información,
Impedancia.
Es la oposición al paso de la corriente.
Inductancia.
Es el factor que induce a cambiar a una velocidad.
TIPO: COAXIAL RG 6 A/U
NORMA: MIL C17
DESCRIPCIÓN: Alambre de cobre, aislación de PE sólido, pantalla
doble trenzado de cobre blando, revestimiento de PVC.
Impedancia 75 W.
USOS: Para bajadas de antenas de TV, FM conexiones para terminales de
video, bajada acometida para sistema TV Cable.
TIPO: COAXIAL RG 11A/U
NORMA: MIL C17
DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido,
pantalla de Cobre trenzado, revestimiento de PVC.
Impedancia 75 W.
USOS: En equipos de radiofrecuencia.
TIPO: COAXIAL RG 58 C/U
NORMA: MIL C17
DESCRIPCIÓN: Cable Cobre blando estañado, aislación PE sólido,
pantalla de Cobre blando estañado trenzado, revestimiento de PVC.
Impedancia 50 W.
USOS: En equipos de radiofrecuencia y en TV. Para conexión de redes de
área local 10 B.2.
Fibra óptica.
Envía señales de luz de forma monomodal que es cuando la señal
rebota hasta llegar a su destino y multimodal o modomodal es cuando
envía un conjunto de señales de luz y lo realiza de dos formas:
suavizada y escalonada.
CABLES CONDUCTORES DE FIBRAS OPTICAS.
Conductores Huecos: Se entiende un tubito de plástico, vaina, en cuyo
interior se encuentra alojado, en forma estable, el conductor de fibra
óptica, con poco rozamiento y resistente a las deformaciones.
Conductores por grupos: El perfeccionamiento del grupo de conductores
lo constituye el conductor en maxigrupos. En un conductor de este el
mayor diámetro exterior (valor típico 6 mm) pueden alojarse hasta 12
fibras ópticas trenzadas. Este grupo de conductores es utilizado como
elemento básico para otros cables p.ej. cables de fibra óptica
aéreos autoparlantes.
Conductores macizos: Consiste en aplicar una cubierta sólida de
materiales plásticos adecuados directamente sobre el revestimiento
protector de las fibras, para proteger a las fibras de las influencias
externas. Los conductores macizos se pueden utilizar en todos los casos
donde se requieran conexiones cortas.
Conductores compactos: Es una combinación de los conceptos básicos de
conductor hueco y conductor macizo, mejorando a cada uno de estos
conductores p.ej. en el diámetro (es menor).El conductor compacto se
destina a los mismos usos que el conductor macizo.
CONFIGURACION DE LOS CONDUCTORES DE FIBRAS OPTICAS.
Alma del cable.-Es el conjunto de los elementos de trenzado, los
elementos de soporte y tracción y de existir la envoltura la envoltura
que cubre todos estos elementos.
Trenzado.-Los elementos trenzados se hallan dispuestos en una o mas
capas concéntricas en torno de un elemento central.
Dilatación y Contracción.-La dilatación y contracción deben ser
limitadas con el fin de evitar que se originen variaciones inadmisibles
de los parámetros de transmisión y se vea afectada la seguridad del
conductor al ser utilizado dentro de los limites específicos de
esfuerzos de tracción y de temperatura, a esto se debe la importancia
de este punto.
Relleno del alma.-El relleno del alma se hace con una masa de
naturaleza que no afecte las características de los restantes
elementos del cable, a los intersticios libres del alma, el cual se
produce mediante altas presiones, con el fin de asegurar la
hermeticidad longitudinal del cable de fibra óptica a la irrupción
del agua.
Vaina del cable.-La vaina del cable debe proteger el alma formada por
conductores de fibras ópticas de: Acciones mecánicas, Influencias
térmicas, Ataque químico, así como de Acción de la humedad desde su
exterior
Vaina Protectora.-Son las que protegen a la armadura del cable contra
corrosión y daños exteriores, las vainas protectoras son de PE y se
aplica en general encima de las masas bituminosas protectoras de la
corrosión
Armaduras.-En general, los cables con conductores de fibras ópticas se
colocan sin armaduras tanto en la tierra como en conductos. Se utiliza
una armadura adicional para la protección del alma y la vaina del
cable de conductores de fibra óptica en los casos de aplicaciones
especiales como p.ej. cables submarinos, en minas, con protección
contra roedores, etc.
La fibra óptica es una delgada hebra de vidrio o silicio fundido que
conduce la luz. Se requieren dos filamentos para una comunicación
bi-direccional: TX y RX.
El grosor del filamento es comparable al grosor de un cabello humano,
es decir, aproximadamente de 0,1 mm. En cada filamento de fibra óptica
podemos apreciar 3 componentes:
1. La fuente de luz: LED o láser.
2. El medio transmisor : fibra óptica.
3. El detector de luz: fotodiodo.
Un cable de fibra óptica está compuesto por: Núcleo: parte central
de los canales, Cubierta: parte externa (Jack), tensores y chaqueta.
Microondas.
Otros dos medios utilizados en menor escala, y sólo cuando las
necesidades obligan, son los que componen las redes inalámbricas por
excelencia, las emisiones de infrarrojos y las de microondas
terrestres. Para las dos se precisa unas condiciones ambientales muy
concretas, pues están sujetas a múltiples interferencias, y aunque
las microondas son lógicamente superiores, ni las distancias, ni la
capacidad del medio, ni la velocidad, la convierten en un sistema muy
utilizado.
Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexiones a larga
distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre
antenas parabólicas. Se suelen utilizar en sustitución del cable
coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y
amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para
transmisión de televisión y voz.
La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las
pérdidas aumentan con el cuadrado de la distancia (con cable coaxial y
par trenzado son logarítmicas). La atenuación aumenta con las
lluvias. Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya
que al proliferar estos sistemas, pude haber más solapamientos de
señales.
Por lo general se utilizan antena parabólica de aproximadamente 3
metros de diámetro, tienen que estar fijadas rígidamente. Este emite
in estrecho haz que debe estar perfectamente enfocado con la otra
antena, en este caso receptor. Es conveniente que las antenas este a
una cierta distancia del suelo para impedir que algún obstáculo se
interponga en las has.
La distancia máxima entre antenas sin ningún obstáculo es de 7,14
Km., claro que esta distancia se puede aumentar si se aprovecha a la
curvatura de la tierra haciendo refractar las microondas en la
atmósfera terrestre.
Satélites.
Básicamente un sistema satelital es un sistema repetidor. La capacidad
de recibir y retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor
llamado transponder, cada uno de los cuales escuchan una parte del
espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia para evitar la
interferencia de señales.
Un sistema satelital consiste en un cierto número de transponder
además de una estación terrena maestra para controlar su operación,
y una red de estaciones terrenas de usuarios, cada uno de los cuales
posee facilidad de transmisión y recepción.
El control se realiza generalmente con dos estaciones terrenas
especiales que se encargan de la telemetría, el rastreo y la
provisión de los comandos para activar los servicios del satélite.
Un vínculo satelital consta de:
· Un enlace tierra satélite o enlace ascendente (uplink)
· Un enlace satélite-tierra o enlace descendente (downlink)
Concentradores (Hub).
Permite la interacción entre las computadoras.
Módems.
La mayoría de los modem son full-duplex, lo cual significa que pueden
transferir datos en ambas direcciones. Hay otros modem que son
half-duplex y pueden transmitir en una sola dirección al mismo tiempo.
V.32 Modem de 4800/9600 bps, síncrono/asíncrono y full-duplex.
Es una norma que actualmente se ha impuesto como estándar mínimo de
transmisión de datos vía modem. Está dotado de la codificación
redundante Trellis, que permite una mayor tolerancia al ruido de las
líneas telefónicas.
V.32 bis Modem de 4800/7200/9600/12000/14400 bps, síncrono/asíncrono
y full-duplex.
Es una recomendación reciente, y la que ya e está convirtiendo en un
estándar mínimo de velocidad y con codificación Trellis totalmente
compatible con la norma V.32.
La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y
módems externos.
Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están
dispuestos los diferentes componentes que forman el módem.
Externos: son similares a los anteriores pero están ensamblados en una
carcasa que se coloca sobre la mesa o el ordenador. La conexión con el
ordenador se realiza generalmente mediante uno de los puertos serie o
COM.
Puerto serial: Utiliza un solo hilo, tiene pin macho.
Conexiones del puerto serial:
9 a 9 pin, 25 a 25 pin, 9 a 25 pin.
Puerto paralelo: Utiliza cierto número de hilos, tiene pin hembra.
Estándares de interfaces.
RS-232-C: Es un cable que conecta un equipo terminal de datos con otro
equipo terminal de datos.
Sanciones.
Son las restricciones de estándares de comunicación.
Estándares:
CCITTV.26.-Estándar o norma: son reglas a seguir (velocidad,
protocolo, compatibilidad).
Tipos de transmisión.
Unidireccional(simplex): Mientras uno envía no puede recibir.
Bidireccional(half-duplex y full-duplex): Mientras envía también
puede estar recibiendo.
Modos de transmisión.
Sincrono.
Es cuando los mensajes son enviados con el mismo periodo de tiempo
entre uno y otro (en bloque).
Asíncrono.
Es cuando los mensajes son enviados con diferentes tiempos entre uno y
otro (compacto).
Código.
Sistema de signos y de reglas que permite formular y comprender un
mensaje que se representa de manera gráfica, auditiva, visual.
Los códigos son representados mediante símbolos, números,
caracteres.
Los lenguajes se componen de:
Léxico: Es como se escriben las palabras.
Sintaxis: Es la forma en que se encuentran las palabras una tras otra.
Semántica: Es que las palabras tengan un significado correcto.
UNICODE.- Código universal (2 byte).
En bloque.
Es cuando un carácter es representado por un mismo número de
elementos.
Compacto.
El número de elementos es indistinto para representar un carácter.
Código braille
Los caracteres aquí reseñados corresponden al tipo de letra por
defecto, minúscula latina normal. Más adelante veremos la
trascripción usada para indicar letras en mayúscula, cursiva u otra
tipografía.
Estos caracteres, excepto la ñ, á, é, í, ó, ú y ü, coinciden con
los asociados a las letras en los otros idiomas de origen latino, como
el inglés y francés, este último, idioma del país de origen de
Louis Braille, inventor del código.
Aquí vemos los signos ortográficos más comunes, notemos que los
signos de interrogación, admiración y comillas se transcriben igual,
sean de apertura o cierre.
Los dígitos se forman anteponiendo el símbolo de número (3456) a las
primeras diez.
Códigos ASCII (0-127).
Caracteres no imprimibles Caracteres imprimibles
Nombre Dec Hex Car. Dec Hex Car. Dec Hex Car. Dec Hex
Car.
Nulo 0 00 NUL 32 20 Espacio 64 40 @ 96 60 `
Inicio de cabecera 1 01 SOH 33 21 ! 65 41 A 97 61 a
Inicio de texto 2 02 STX 34 22 " 66 42 B 98 62 b
Fin de texto 3 03 ETX 35 23 # 67 43 C 99 63 c
Fin de transmisión 4 04 EOT 36 24 $ 68 44 D 100 64 d
enquiry 5 05 ENQ 37 25 % 69 45 E 101 65 e
acknowledge 6 06 ACK 38 26 & 70 46 F 102 66 f
Campanilla (beep) 7 07 BEL 39 27 ' 71 47 G 103 67 g
backspace 8 08 BS 40 28 ( 72 48 H 104 68 h
Tabulador horizontal 9 09 HT 41 29 ) 73 49 I 105 69 i
Salto de línea 10 0A LF 42 2A * 74 4A J 106 6A j
Tabulador vertical 11 0B VT 43 2B + 75 4B K 107 6B k
Salto de página 12 0C FF 44 2C , 76 4C L 108 6C l
Retorno de carro 13 0D CR 45 2D - 77 4D M 109 6D m
Shift fuera 14 0E SO 46 2E . 78 4E N 110 6E n
Shift dentro 15 0F SI 47 2F / 79 4F O 111 6F o
Escape línea de datos 16 10 DLE 48 30 0 80 50 P 112 70 p
Control dispositivo 1 17 11 DC1 49 31 1 81 51 Q 113 71 q
Control dispositivo 2 18 12 DC2 50 32 2 82 52 R 114 72 r
Control dispositivo 3 19 13 DC3 51 33 3 83 53 S 115 73 s
Control dispositivo 4 20 14 DC4 52 34 4 84 54 T 116 74 t
neg acknowledge 21 15 NAK 53 35 5 85 55 U 117 75 u
Sincronismo 22 16 SYN 54 36 6 86 56 V 118 76 v
Fin bloque transmitido 23 17 ETB 55 37 7 87 57 W 119 77 w
Cancelar 24 18 CAN 56 38 8 88 58 X 120 78 x
Fin medio 25 19 EM 57 39 9 89 59 Y 121 79 y
Sustituto 26 1A SUB 58 3A : 90 5A Z 122 7A z
Escape 27 1B ESC 59 3B ; 91 5B [ 123 7B {
Separador archivos 28 1C FS 60 3C < 92 5C \ 124 7C |
Separador grupos 29 1D GS 61 3D = 93 5D ] 125 7D }
Separador registros 30 1E RS 62 3E > 94 5E ^ 126 7E ~
Separador unidades 31 1F US 63 3F ? 95 5F _ 127 7F DEL
Código Morse
SIGNO CÓDIGO SIGNO CÓDIGO SIGNO CÓDIGO SIGNO CÓDIGO
A . - B - . . . C - . - . D - . .
E . F . . - . G - - . H . . . .
I . . J . - - - K - . - L . - . .
M - - N - . Ñ - - . - - O - - -
P . - - . Q - - . - R . - . S . . .
T - U . . - V . . . - W . - -
X - . . - Y - . - - Z - - . .
1 . - - - - 2 . . - - - 3 . . . - - 4 . . . . -
5 . . . . . 6 - . . . . 7 - - . . . 8 - - - . .
9 - - - - . 0 - - - - - CH - - - - LL - . . . -
Teorema de Shannon.
EL TEOREMA DE CAPACIDAD MÁXIMA DE UN CANAL
En 1928 Harry Nyquist, un investigador en el área de telegrafía,
publicó una ecuación llamada la Razón Nyquist que media la razón de
transmisión de la señal en bauds. La razón de Nyquist es igual a 2B
símbolos (o señales) por segundo, donde B es el ancho de banda del
canal de transmisión. Así, usando esta ecuación, el ancho de banda
de un canal telefónico de 3,000 Hz puede transmitido hasta 2x3,000, o
6,000 bauds o Hz.
Claude Shannon después de la investigación de Nyquist estudio el como
el ruido afecta a la transmisión de datos. Shannon tomo en cuenta la
razón señal-a-ruido del canal de transmisión(medido en decibeles o
dB) y derivo el teorema de Capacidad de Shannon.
C = B log2(1+S/N) bps
Un típico canal telefónico de voz tiene una razón de señal a ruido
de 30 dB (10^(30/10)= 1000) y un ancho de banda de 3,000 Hz. Si
sustituimos esos valores en el teorema de Shannon:
C = 3,000 log2(1+1000) = 30,000 bps
Debido a que log2(1001) es igual al logaritmo natural de ln(1001)/ln(2)
y es igual a 9.97, el teorema nos demuestra que la capacidad máxima*
de un canal telefónico es aproximadamente a 30,000 bps.
Debido a que los canales de comunicación no son perfectos, ya que
están delimitados por el ruido y el ancho de banda. El teorema de
Shannon-Hartley nos dice que es posible transmitir información libre
de ruido siempre y cuando la tasa de información no exceda la
Capacidad del Canal.
Así, si el nivel de S/N es menor, o sea la calidad de la señal es
más
cercana al ruido, la capacidad del canal disminuirá.
Esta capacidad máxima es inalcanzable, ya que la fórmula de Shannon
supone unas condiciones que en la práctica no se dan. No tiene en
cuenta el ruido impulsivo, ni la atenuación ni la distorsión.
Representa el límite teórico máximo alcanzable.
¿Cuanto nivel de S/N requeriríamos para transmitir sobre la
capacidad del canal telefónico, digamos a 56,000 bps?
De la formula de Shannon;
C = B log2(S/N + 1) = bps bps = B log2(10^(dB/10) + 1)
despejando los dB
bps/B = log2(10^(dB/10) + 1)
2^(bps/B) = 10^(dB/10) + 1
10^(dB/10) = 2^(bps/B) - 1
dB/10 = 1og10 (2^(bps/B) - 1)
dB = 10*1og10 (2^(bps/B) - 1)
sustituyendo
B= 3,000 y bps = 56,000
dB = 10*1og10 (2^(56,000/3,000) - 1)
dB = S/N= 56.2 dB
Lo que significa que si queremos rebasar el límite de Shannon debemos
de aumentar el nivel de S/N.
Teorema de Shannon: No toma en cuenta la distorsión, ruido impulsivo,
atenuación.
Un código será mejor cuando más se aproxime su longitud media a la
entropía de la fuente.
Técnicas de transmisión de datos.
Técnicas:
a) Código (ASCII, USASCII, GAUDOT).
b) Tipo de transmisión (síncrona, asíncrona).
Código:
Bloque.-Todos los caracteres se pueden representar con el mismo número
de bits.
Compacto.-No se sabe cuantos bits necesita cada carácter.
c) Dirección/modo de transmisión (simples, semiduplex, duplex).
Técnicas de corrección de errores.
a) Hacia delante.
b) Hacia atrás.
Error.-Es cuando en una transmisión de datos se extravía una
fracción de los mismos al momento de ser enviada o recibida.
Detección de errores o corrección hacia atrás o ARQ: Cuando el
receptor detecta un error solicita al emisor la repetición del bloque
de datos transmitido. El emisor retransmitirá los datos tantas veces
como sea necesario hasta que los datos se reciban sin errores.
ARQ de parada y espera.-El emisor envía una trama y espera a que le
llegue el asentimiento del receptor para enviar la siguiente. El
receptor puede enviar un asentimiento positivo (ACK): la trama me ha
llegado sin errores o negativo (NAK): ha ocurrido un error. Si al
emisor le llega un NAK, retransmite la última trama,
en caso contrario transmite la siguiente. En este sistema el emisor
solo tiene que tener en memoria la última trama que ha enviado ya que
es la única que tiene pendiente de ser asentida.
ARQ de rechazo simple.-Se supone que el emisor no espera a recibir un
asentimiento del receptor sino que continua transmitiendo tramas que a
su vez almacena en buffer hasta que sean asentidas, es una ventana
deslizante en el emisor. Para diferenciar una trama de las demás les
añade un número de secuencia supuestamente infinito, pero que no
aumenta el número de bits de redundancia (es uno de los problemas de
la practica). El receptor asiente cada trama lo que libera la trama en
el buffer del emisor. Si una trama es errónea, el emisor vuelve atrás
y retransmite a partir de esa trama.
ARQ de rechazo selectivo.-Se busca repetir solo las tramas con error y
no el resto. Para eso se usa el emisor del ARQ anterior: transmisión
continúa salvo que solo transmite la trama defectuosa (lo sabe por el
número de secuencia del asentimiento). El receptor se complica ya que
ha de guardar en un registro todas las tramas posteriores aun error
hasta que le llegue la retransmisión de la trama para poder
entregarlas en orden.
Corrección de errores o corrección hacia delante o FEC: Se basa en el
uso de códigos auto correctores que permiten la corrección de errores
en el receptor.