Introducción a los sistemas de comunicación

Rafael Menacho Trujillo@layesera

INDICE1.1 El proceso telemático.

1.2 Normas y asociaciones de estándares.

1.3 Lineas de comunicación.

1.4 Concepto de circuito de datos.

1.5 Elementos de un sistema de comunicación.

1.6 Redes: LAN, MAN, WAN

1.7 Tipos de comunicación.

1.8 Transmisiones analógicas y digitales.

1.1 El Proceso Telemático

No hay que confundir comunicación y transmisión.

La base de la comunicación es la transmisión.

Transmisión.- Proceso telemático por el que se transportan señales de un lugar a otro.

Señales – Luminosas, eléctricas, magnéticas, acústicas..

Parámetros de la transmisión. Tensión, Intensidad de corriente, presión, frecuencia, amplitud...

Comunicación.- Proceso telemático por el que transmitimos una información sobre una señal que se transmite.

Señal – TransmisiónInformación – Comunicación.

1.2 NORMAS Y ASOCIACIONES DE ESTÁNDARES

● De iure o de derecho

Propuesto por una asociación de estándares para la fabricación con esas normas

ASOCIACIONES DE ESTÁNDARES DE COMUNICACIONES

CCITT Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico ITV→

ITU Unión Internacional de Telecomunicaciones.

ISO Organización Internacional de Normalización.

ANSI Instituto Nacional Americano de Normalización.

IEEE Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.

● De facto o de hecho

Aceptado por su uso ya extendido

● La comunicación necesita normas que la regulen. Esta regularización se puede hacer de dos formas:

● Los fabricantes las crean y la llevan a las asociaciones de estándares para su estandarización.

● Las asociaciones de estándares crean las normas y los fabricantes se pueden acoger a ellas.

Los estándares pueden ser dos tipos.

1.3 LÍNEAS DE COMUNICACIÓN

Son vías por las que los circuitos de datos pueden intercambiar información

Expresan:

● El camino

● El modo

● Y la tecnología

Utilizados por la información en la red para alcanzar un receptor.

Cuando se interconectan 2 o más equipos de comunicación a través de líneasde comunicaciones se construye una red de comunicación

Tipos de Linea

Punto a punto:

● 2 equipos

● Con una linea física de unión por la que pueden comunicarse

● No se pueden unir mas equipos

Multipunto:

● Bus de comunicaciones común a toda la red

● Con un concentrador

● Puede provocar problemas

● Según Topología

● Según Propietario

Privadas

● Tienen un propietario definido

● Así son las LAN

Públicas

● Titularidad pública

● En poder de las compañías telefónicas

● Así son las WAN

Dedicadas

● Puede ser privada o pública

● Utilizada por dos equipos concretos

1.4 CONCEPTO DE CIRCUITO DE DATOS

Un circuito de datos esta formado por:

ETD + Lineas de transmisión + ETD

Encargados de que la comunicación entre uno y otro funcionen bien, y que la señales y la información viajen de forma segura.

● ETD. Equipo de transmisión de datos. Su función es ser origen o destino en una comunicación. (Ej. Un portátil)

● ETCD. terminal de circuito de datos Es el componente de un circuito que adecua las señales que viajan por la linea de comunicaciones convirtiéndolas a un formato asequible para el ETD (Ej. Módem)

● Linea de Circuito de Datos. 2 ETD o ECD se unen a través de una linea de circuito de datos.

● Enlace de Datos. Formado por los ECD y las líneas que los conectan. Incluye a los controladores de comunicaciones, que gobiernan los eventos ocurridos en cualquier comunicación.

1.5 Elementos de un sistema de comunicación.

Los elementos que lo integran son:

A) Emisor y Receptor.

Terminales simples y autónomo

Terminal simple. No posee autonomía (ej. Monitor).Terminal autónomo Tiene cierta capacidad de proceso independiente, posee procesador propio y memoria (ej. PDA).Terminal Programable. Como el autónomo pero se puede programar (ej. Ordenador)

Terminales de propósito general y especifico

Propósito General. Puede desarrollar varias funciones (pantallas, teclados, etc.)

Propósito Especifico. Cumple solo una función especifica (cajero, teletexto...)

B) El Transductor.

Dispositivo que se encarga de convertir cualquier señal en eléctrica o al revés Permite que una señal eléctrica se propague de un lugar a otro (micrófono, amplificador, altavoz...)

C) El canal.

Elemento a través del cual se envía información del emisor al receptor. El medio puede influir en la comunicación:

Atenuaciones (perdida de señal). Con el viaje de la señal, su amplitud (intensidad) disminuye.

Ruido (interferencias). Es una perturbación externa, y su efecto perjudicial, Ruido (interferencias). Es una perturbación externa, y su efecto perjudicial, distorsiona la señal y puede llegar a falsearla.distorsiona la señal y puede llegar a falsearla.

Dos características del medio son:

Velocidad de transmisión, se mide en bits por segundo.

Ancho de banda. Se refiere a la capacidad del canal (amplitud de la frecuencia de la señal)

A mayor ancho de banda, mayor velocidad de transmisión.

D) Otros elementos del sistema de comunicación

Módem. Convierte señales digitales a analógicas (modula y desmodula).

Codec. Codificador/descodificador de señales.

Amplificadores. Amplifica o restaura una señal analógica devolviéndole su amplitud o trayectoria original.

Repetidores. Regenera la señal digital (recibe una señal, la copia y la vuelve a emitir).

Conmutadores. Establece un canal de comunicación u otro (encuentra el camino apropiado para llegar al receptor, como las antiguas centralitas)

Antenas. Transductor que transforma una señal eléctrica para un canal inalambrico o viceversa (onda electromagnética)

Distribuidores. Coge la señal y la distribuye (switch)

Concentradores. Coge diversas señales y hace una sola (centralita de teléfonos).

1.6 Redes: LAN, MAN, WAN

Las Redes se clasifican así según su extensión geográfica

Redes de área local (LAN).

- De propiedad privada, alcanza algunos kilómetros.

- Comunicación en extensión limitada, con recursos compatibles para compartir información de trabajo.

- Velocidad elevada (10Mb/s Hasta 10Gb/s)

- Tasa de error en la transmisión de datos ínfima

- La gestión corresponde al propietario.

Todas las LAN cuentan con:

Modo de transmisión modulación: Banda base o banda ancha. Protocolo de acceso (CSMA/CD O FDDI). Soporte físico (cables de par trenzado, coaxial o de fibra óptica). Una topologia (bus, anillo, estrella y malla).

Redes de Área Metropolitana (MAN)

Versión en Grande de la red LAN, con tecnología similar. Cubre una gran ciudad.

Usa tecnología FDDI.

Consta de un doble anillo de fibra óptica. Cada uno en un sentido para la transmisión diferente. La circunferencia de los anillos puede ser de hasta 100 kms.

Velocidad de 100 Mbits. Un Anillo de Fibra – 500 Nodos. Cada nodo puede estar separado de otro hasta 2 kms.

Si un canal queda fuera de servicio, el FDDI permite la reconfiguración de forma que el anillo siga dando servicio a los ordenadores conectados.

El acceso al medio es por paso de testigos múltiples, más eficiente que el de la LAN.

Redes de Área Amplia (WAN)

Redes que se extienden en un área extensa. Cobertura ilimitada

Tecnología de conmutación de paquetes.

Protocolo IP.

Las LAN y las MAN pueden interconectar usando redes WAN.

Alta transferencia de datos.

1.7 Tipos de comunicación.

●Sinplex. Emisión en un solo sentido. E – R●Duplex. Emisión bidireccional y simultanea. E—R Y R—E.●Semiduplex. Bidireccional, no simultanea. E—R o R—E.

Tipos de TransmisiónEmisor y receptor utilizan datos codificados en Ascii.En código Ascii:

● 1 Letra=8 bits de información● 28 = 256 caracteres diferentes.

Incluidos salto de linea, caracteres especiales, tecla escape y tecla control.

● RENDIMIENTO = (bits de información / bits transmitidos) * 100%.

Transmisión Asíncrona - Se realiza un proceso de sincronización entre E y R cada vez que se transmite un carácter.

Transmisión Sincrona – Se envían bits cada cierto tiempo. Para ello Emisor y Receptor tienen relojes sincronizados.

1.8 Transmisiones analógicas y digitales.

A) Codificación de los datos. Información digital, señal digital.

Código NRZ (Non Return to Zero)

● El nivel de la señal se mantiene constante durante todo el bit

Problemas

● Falta de Sincronizacion cuando la señal no varia en un periodo largo de tiempo.

● Ancho de banda no muy grande.

● Se utiliza bastante.

Código RZ (Return to Zero)

● Si el bit es 1, la primera mitad de la celda de bit estará a 1.

● La señal vale 0 en cualquier otro caso.

Problemas

● En una secuencia larga de 1's se duplica la frecuencia y se necesita más ancho de banda.

● En secuencias de 0 no hay sincronización.

Códigos Manchester

● Siempre hay un cambio de nivel al principio y/o mitad del intervalo de bit

● También se llaman códigos de autoreloj por la capacidad de sincronizar

● Permite detectar un error, si hay un bit en el que no hay cambio de señal

● El único error que no se detecta es cuando el cambio de señal es total.

● Inconveniente – Ancho de banda más grande.

Manchester

● 0 representado por una transición de nivel alto a bajo.

● 1 Representado por una transición de nivel bajo a alto.

Manchester Diferencial

● Depende del nivel del estado anterior

● 0 se codifica cambiando el nivel a principio y mitad del intervalo de bit.

● 1 se codifica cambiando el nivel a mitad del intervalo.

Señal portadora (forma senoidal).

Amplitud = A.

Frecuencia = 1 onda completa por periodo.

Fase = 00, Empieza a dibujarse la senoide desde 0.

B) Codificación de los datos. Información digital, señal analógica.

ASK

● Modifica la amplitud de la señal portadora dependiendo de lo que se quiera transmitir.

● El 0 y el 1 se representan con diferentes niveles de amplitud.

FSK

● El parámetro que se modifica es la frecuencia de la señal portadora.

PSK

● Frecuencia y amplitud de la señal portadora se mantienen constantes. Lo que varia es la fase.

OBSERVACIONES

Transmisión asíncrona o transmisión sincrona.

Transmisión asíncrona.● Ocurre cuando el proceso de sincronización

se realiza en cada palabra del código transmitida; es decir, el receptor no sabe cuando empezará ni cuando acabará la transmisión.

Transmisión sincrona.● Se ponen de acuerdo sobre cuando

comienza o acaba la información; se efectúa sin atender a las unidades de comunicación.

Transmisión en serie o transmisión en paralelo.

Transmisión en serie.● Tiene un solo canal, se envían los datos

secuencialmente (uno detrás de otro); es adecuada para largas distancias. (ej. Módem, Ratón).

Transmisión en paralelo.● Los bits se envían simultáneamente a

través de dos o más canales. No recomendado para distancias largas.Más canales significa más velocidad de transmisión. (ej. Impresoras, escáneres)

Transmisión Analógica o transmisión Digital.

Transmisión Analógica.● La señal transmitida es analógica cuando

puede tener mas de un valor dentro de un rango de valores (rampa)

Transmisión Digital● Sólo podemos tomar un número finito de

valores (escalera)

Modulación de señales.

● Modulación de señales. Adaptar una señal a la frecuencia más adecuada del canal.

● Frecuencia. Número de veces por segundo que una de las ondas que da una señal corta el eje de tiempos.

● Longitud de onda. Distancia en que se propaga la señal en un segundo de tiempo.

● Ancho de banda. Diferencia entre la máxima y la mínima frecuencia que es capaz de transmitir el ancho de banda de un canal (depende del canal que utilicemos.

● ¿Por qué Modular?

● Reducción de ruidos e interferencias.

● Asignación de frecuencias (radio).

Técnicas de Modulación.

● AM. Modular por amplitud.

● FM. Modular por frecuencia.

● PM. Modular por fase pru.