Telecomunicaciones

Universidad Tecnológica de Santiago

(UTESA)

           Sustentantes y matricula:

José Pichardo Veloz         211-587

 Marco Quezada                110-4324

 Alexis Cruz Brazoban      210-6052

       Jhaward Santiago            111-4315       

          Profesor:

Juan José Díaz Nerio

          Materia:

Telecomunicaciones de Datos

          Tema:

 Telecomunicación, errores y                       transmisión.

Telecomunicación

Latelecomunicación («comunicación a distancia»), del prefijo griego tele,“distancia” y del latín communicare) es una técnica consistente en transmitirun mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo típico adicionalde ser bidireccional. El término telecomunicación cubre todas las formas decomunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía,transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de enlace. La telecomunicación tiene por objetivo establecer una comunicación a distancia, y toda comunicación llevaasociada la entrega de cierta información, pues desde el punto de vista técnico hasta la función fática aporta información al mensaje, a travésde un lenguaje.

BREVE HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES

Las telecomunicaciones, comienzan en la primera mitad del siglo XIX con el telégrafo eléctrico, que permitió enviar mensajes cuyo contenido eran letras y números. A esta invención se le hicieron dos notables mejorías: la adición, por parte de Charles Wheatstone, de una cinta perforada para poder recibir mensajes sin que un operador estuviera presente, y la capacidad de enviar varios mensajes por la misma línea, que luego se llamó telégrafo múltiple , añadida por Emile Baudot. Más tarde se desarrolló el teléfono, con el que fue posible comunicarse utilizando la voz, y posteriormente, la revolución de la comunicación inalámbrica: las ondas de radio. A principios del siglo XX aparece el teletipo que, utilizando el código Baudot, permitía enviar texto en algo parecido a una máquina de escribir y también recibir texto, que era impreso por tipos movidos por relés. El término telecomunicación fue definido por primera vez en la reunión conjunta de la XIII Conferencia de la UTI (Unión Telegráfica Internacional) y la III de la URI (Unión Radiotelegráfica Internacional) que se inició en Madrid el día 3 de septiembre de 1932. La definición entonces aprobada del término fue: "Telecomunicación es toda transmisión, emisión o recepción, de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos".

El siguiente artefacto revolucionario en las telecomunicaciones fue el módem que hizo posible la transmisión de datos entre computadoras y otros dispositivos. En los años 60 comienza a ser utilizada la telecomunicación en el campo de la informática con el uso de satélites de comunicación y las redes de conmutación de paquetes. La década siguiente se caracterizó por la aparición de las redes de computadoras y los protocolos y arquitecturas que servirían de base para las telecomunicaciones modernas (en estos años aparece la ARPANET, que dio origen a la Internet). También en estos años comienza el auge de la normalización de las redes de datos: el CCITT trabaja en la normalización de las redes de conmutación de circuitos y de conmutación de paquetes y la Organización Internacional para la Estandarización crea el modelo OSI. A finales de los años setenta aparecen lasredes de área local o LAN.

En los años 1980, cuando los ordenadores personales se volvieron populares, aparecen las redes digitales. En la última década del siglo XX aparece Internet, que se expandió enormemente, ayudada por la expansión de la fibra óptica; y a principios del siglo XXI se están viviendo los comienzos de la interconexión total a la que convergen las telecomunicaciones, a través de todo tipo de dispositivos que son cada vez más rápidos, más compactos, más poderosos y multifuncionales, y también de nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica  como las redes inalámbricas. 

Conceptos de la Comunicación de Datos.

Comunicación de Datos. Es el proceso de comunicar información en forma binaria entre dos omás 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

Canales y Líneas de Comunicación.

CANAL DE TRANSMISIÓN: Es el medio que soporta la propagación de señales acústicas, electromagnéticas, de luz u ondas. Los canales de transmisión son típicamente cables metálicos o fibra óptica que acotan (confinan) la señal por si mismos, las radio transmisiones, la transmisión por satélite o por microondas por línea de vista.

 Las líneas de comunicaciones son las vías a través de las cuales podemos intercambiar información.

Tipos de líneas según la topología de de la conexión:

1) Líneas punto a punto: Dos equipos están conectados mediante una línea punto a punto cuando existe una línea física que une a ambos equipos a través de la cual se puede producir la comunicación. Ningún otro equipo puede solicitar servicios de transmisión a esta línea, a demás es insensible a problemas de competición por los recursos de comunicación puesto que solo los equipos conectados a ella tienen derecho de acceso.

Líneas multipunto: tiene una topología en forma de red troncal, constituida por un bis de comunicaciones común a todos los equipos que conectan a la red.

De este tronco común parte hacia cada Terminal una línea de conexión que se conecta a la red a través de un dispositivo llamado concentrador. Si lo usan varios usuarios a la vez se pueden producir colisiones o contiendas.

b) tipos de líneas según su propietario: Podemos distinguir tres tipos;

1- Líneas privadas: Se dice que una línea es privada cuando tiene un propietario no público.

2- Líneas publicas: En este caso las líneas son de titularidad pública. Normalmente están en poder de las compañías telefónicas y por tanto tienen un ámbito nacional o incluso supranacional (varias naciones). El usuario de una línea pública, contrata servicios de comunicaciones con al compañía que le suministra la línea en régimen de alquiler. Seria muy difícil además de económicamente inviable que una entidad no publica tendiese líneas privadas que conecten con equipos remotos, para evitar esto, las compañías telefónicas o de servicios telemáticos, construyen una red de ámbito extenso que ofrecen a sus potenciales clientes.

Líneas dedicadas: Una línea puede ser publica pero ello no significa que sea exclusiva para quien la alquila, normalmente en una línea publica se mezclan datos de los diferentes usuarios aun que la red se encarga de que cada dato llegue a su destino correcto, en ocasiones interesa que la línea de datos solo pueda ser utilizada con exclusividad por dos usuarios o por dos equipos concretos. Se dice entonces que la línea es dedicada.

Elementos de la comunicación. Circuitos de datos.

Para que se produzca una comunicación es necesaria una fuente de información, un destinatario y un canal a través del cual se transmiten los datos. Cada circuito está compuesto por una serie de elementos:

  Equipos terminales de datos (ETD): Un ETD es cualquier dispositivo que hace de fuente o destino de la información. El concepto es muy amplio y puede englobar a muchos dispositivos distintos como un Terminal, una impresora, un teléfono, un fax, o un ordenador. La característica que define a un ETD no es la eficiencia ni la potencia de cálculo sino la función que realiza ser origen o destino en una comunicación.

  Equipo de terminación de circuito de datos (ECD) o (ETCD): Un ECD es el componente de un circuito de datos que adecua las señales que viajan por el canal de comunicaciones convirtiéndolas a un formato asequible para el ETD.

Tipos y Medios de Transmisión.

Línea de Transmisión (ELT): Es el conjunto de medios o soportes que unen los dos ECD. Debe cumplir una serie de especificaciones dependiendo de la distancia y la velocidad. La línea tendrá como limitaciones el ancho de banda, máxima potencia, impedancias, etc.…

Generalmente hoy en día las líneas de transmisión son bidireccionales, lo que implica que los dos ETD puedan actuar tanto como emisor como receptor.

 Circuito de datos (CD): Es el conjunto formado por los ECD y la línea que hace posible que la información enviada por el ETD fuente llegue en la misma forma al ETD destino

 Enlace de datos (ED): en este caso nos referimos a todo el conjunto que hace posible la comunicación del origen al destino.

Interfase, interfaz (interface): De una manera sencilla podemos decir que se llama interfase o interfaz a un elemento intermediario como por ejemplo los conectores o elementos como las tarjetas de red que hacen posible la comunicación entre ETD y ECD y entre ECD y la línea.

Tipos de transmisión.

a) Clasificación según el sincronismo: Para que la transmisión se lleve a cabo de una manera correcta, es necesario que el receptor y el emisor estén sincronizados, es decir, se necesita tener una noción del tiempo común o lo que es lo mismo, un reloj en cada lado de la comunicación que haga posible que el receptor recupere correctamente la señal que se ha transmitido. Esta sincronización debe hacerse como mínimo de las tres formas siguientes:

- Sincronismo de bit: Determina el momento preciso en el que comienza o acaba la transmisión de un bit, es decir, el receptor debe saber el tiempo que dura un bit para no saltarse ninguno ni repetir un bit dos veces. En las transmisiones asíncronas el sincronismo de bit se consigue arrancando el reloj del receptor en el momento en el que llega un bit especial llamado “Bit de Start o de comienzo”. Si la base de tiempos de los relojes del emisor y el receptor es aproximadamente la misma, cada bit quedará determinado por su duración temporal. En el caso de la transmisión síncrona, es la propia señal de reloj transmitida por la línea junto con los datos, la que se encarga de efectuar el sincronismo de bit.

- Sincronismo de carácter: el sincronismo de carácter se ocupa de determinar cuales son los bits que componen cada carácter transmitido en el código elegido para efectuar la transmisión, es decir, establece las fronteras entre caracteres determinando perfectamente cual es el primer y el ultimo bit de cada carácter.

Sincronismo de bloque (trama o paquete): Cuando analizamos una comunicación a larga distancia el mensaje original puede no viajar a la vez por todas las rutas posibles, el mensaje entonces se divide en bloques de bits mas pequeños denominados tramas o paquetes. De esta manera el receptor se puede encontrar con tramas o paquetes de distintos mensajes por lo que debe ser capaz de distinguir cada uno de esos paquetes. El receptor debe saber cual es el primer carácter de cada paquete para unir cada uno de ellos y completar el mensaje al cual pertenece.

Existe mas de un método para realizar el sincronismo de de bit y el de carácter. Actualmente, dependiendo del método utilizado nos encontramos con dos tipos de transmisiones:

a1) Transmisión Asíncrona: En este caso la base de tiempos de emisor y receptor no tiene por que ser común a ambos durante todo el tiempo que dura la transmisión. Este tipo de transmisión se utiliza cuando las velocidades de transmisión necesarias son pequeñas. En la transmisión asíncrona el proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada carácter transmitido a través de unos bits especiales que ayudan a definir los límites de cada carácter. Cada vez que el emisor quiera enviar un carácter, enviará delante el bit de start o comienzo, con un valor lógico 0. Cuando este bit llegue al receptor este disparará un reloj interno y se quedará esperando a los sucesivos bits que contendrán la información del carácter transmitido. Una vez recibidos todos los bits de información se añadirán uno o más bits de parada también llamados bits de stop con valor lógico 1 que repondrá la línea a su estado inicial dejándola preparada para la transmisión del siguiente carácter: 10110010 F

a2) Transmisión Síncrona: En este tipo de transmisión todos los bits enviados tienen la misma duración en el tiempo, el emisor es el encargado de enviar la señal de reloj o señal de sincronismo al receptor. De esto se encarga el ECD o módem por tanto antes de empezar el envío de la información los dos ECD tienen la misma base de tiempos y saben cual es la duración de un bit. De esta manera se consigue el sincronismo de bit. El ETD emisor envía caracteres especiales denominados SYN los cuales especifican la duración de un carácter o de una palabra de código. El ECD recoge este carácter y envía esos datos junto con la señal de sincronismo al ECD receptor que a su vez lo enviará al ETD receptor

1 Kb de información = 1024 bytes.

Utilizamos un protocolo de comunicaciones que envía 3 caracteres SYN cada 256bytes.

3 x 1024 = 3x4=12 caracteres SYN 1024 x 8 x 100= 98.8%

256 (1024+12)8

El modo de transmisión síncrona permite velocidades mayores que la asíncrona en primer lugar por que es menos sensible al ruido, y en segundo lugar por que obtiene un mejor rendimiento de la línea de datos. Como inconveniente es mas sensible a la perdida de sincronismo lo que la hace menos fiable que la transmisión asíncrona.

Clasificación según el medio de transmisión:

Transmisión en serie: Se dice que una transmisión es serie cuando todas las señales se transmiten por una única línea de datos secuencialmente. Esta forma de envío es la más adecuada en transmisiones a largas distancias. Los bits se transmiten en cadena por la línea de datos a una velocidad constante negociada por el emisor y el receptor. Un ejemplo de esta transmisión es como se une el módem al ordenador, el ratón o el teclado.

 Transmisión en paralelo: No todas las líneas efectúan la transmisión del mismo modo, de hecho un canal de comunicaciones puede estar formado por varias líneas. Cuando se transmiten simultáneamente un grupo de bits (uno por cada línea del mismo canal) decimos que se efectúa una transmisión en paralelo. Los agrupamientos de bits pueden ser caracteres u otras asociaciones dependiendo del tipo de canal. En una primera aproximación para una misma tecnología de transmisión, una transmisión en paralelo será N veces más rápido que su equivalente en serie, siendo N el número de líneas. Sin embargo, la complejidad de un canal paralelo y los acondicionamientos eléctricos hacen que haya una mayor dificultad en emplear este tipo de canales en grandes distancias por lo que se suele utilizar solo en ámbitos locales. Un ejemplo de estas transmisiones son las impresoras conectadas a un ordenador personal.

En ocasiones es necesaria una conversión de un sistema en serie a uno paralelo. Para ello el mercado dispone de los conversores adecuados.

Según la señal transmitida: No todas las líneas pueden transmitir todo tipo de señales, a veces es necesario adecuar la señal al tipo de canal por el que se va a transmitir por ejemplo, la línea telefónica analógica es apta para transmisiones de voz, pero no lo es tanto para transmisiones digitales. Se pueden clasificar las transmisiones en analógicas y digitales dependiendo del tipo de señal que utilicen. La señal analógica es capaz de tomar todos los valores posibles en un rango en cambio las señales digitales solo pueden tomar un número finito de valores.

Transmisión analógica o digital:

Analógico = Rango continuo de valores.

Digital = rango discreto.1

Transmisión en banda base o banda ancha: en ocasiones la transmisión a través de líneas de comunicación exige una modulación para que se produzca esa adecuación entre las líneas y los equipos transmisores. Si la transmisión se realiza sin ningún proceso de modulación, se dice que la transmisión opera en banda base. Por el contrario si exige un proceso de modulación se dice que la transmisión se produce en banda ancha.

Clasificación de los circuitos de datos.

Las comunicaciones se pueden agrupar en tres grandes grupos dependiendo del régimen de explotación de las mismas:

  Comunicación simplex: una comunicación es simples si en ella están perfectamente definidas las funciones del emisor y el receptor y la transmisión de datos siempre se efectúa exclusivamente en una dirección, de emisor a receptor. Un ejemplo seria la televisión o la radio. En la comunicación simplex se dice que hay un único canal físico y un único canal lógico unidireccional.

  Comunicación Semiduplex: (halfduplex) en este caso la comunicación puede ser bidireccional, es decir, emisor y receptor pueden intercambiar los papeles, sin embargo la bidireccionalidad no puede ser simultánea. Cuando el emisor transmite, el receptor necesariamente recibe. Ejemplo; unos walky talkies. En la comunicación semiduplex hay un solo canal físico y un canal lógico bidireccional.

  Comunicación duplex: En los sistemas duplex la comunicación es bidireccional y además simultánea. En este caso ambos ETD actúan como emisor y receptor indistintamente. Ejemplo, la conversación telefónica. En la comunicación duplex se dice que hay un canal físico y dos canales lógicos.

Señales analógicas, portadora y modulación.

Una señalanalógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómenoelectromagnético y que es representable por unafunción matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información)en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de estetipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero tambiénpueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura,mecánicas.

Una señal analógica es continua, y puede tomar infinitos valores.  

Una señal digital es discontinua, y sólo puede tomar dos valores o estados: 0 y 1, que pueden ser impulsos eléctricos de baja y alta tensión, interruptores abiertos o cerrados, etc.

Señales portadoras: es una forma de onda, que es modulada por una señal que se quiere transmitir.

Esta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta que la de la señal moduladora.

Al modular una señal desplazamos su contenido en frecuencia, ocupando un cierto ancho de banda alrededor de la frecuencia de la onda portadora, permitiéndonos multiplexar en frecuencia varias señales simplemente utilizando diferentes ondas portadoras y conseguir así un uso más eficiente.

Otra ventaja es la mayor facilidad en la transmisión de la información. Resulta más barato transmitir una señal de frecuencia alta (como es la modulada) y el alcance es mayor.

Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. 

Transmisión Banda Base, Códigos de Línea.

En Telecomunicaciones, el término banda base se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrófono, un manipulador telegráfico u otro dispositivo generador de señales que no es necesario adaptarlo al medio por el que se va a trasmitir.

En telecomunicaciones, un código en línea (modulación en banda base) es un código utilizado en unsistema de comunicación parapropósitos de transmisión.

Los códigos en línea son frecuentemente usados para el transporte digital de datos. Éstos códigos consisten en representar la señal digital transportada respecto a su amplitud respecto al tiempo. La señal está perfectamente sincronizada gracias a las propiedades específicas de la capa física.

Técnicas de modulación

Modulación analógica

·         AM ·         FM ·         PM ·         QAM ·         DSB ·         SSB

Modulación digital

·         ASK ·         CPM ·         FSK ·         GMFK ·         GMSK ·         MFSK ·         MSK ·         OOK ·         PPM ·         PSK ·         QAM ·         SC-FDMA ·         TCM

La detección de errores

Debido a los numerosos problemas a la hora de realizar la transmisión, es necesario utilizar técnicas que permitan detectar y corregir los errores que se hayan producido. Estas técnicas se basan siempre en la idea de añadir cierta información redundante a la información que desee enviarse. A partir de ella el receptor puede determinar, de forma bastante fiable, si los bits recibidos corresponden realmente a los enviados. Algunos métodos son: La modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK —del inglés Frequency Shift Keying— es una técnica de modulación para la transmisión digital de información utilizando dos o más frecuencias diferentes para cada símbolo.1 La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde uno representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio". En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo(bps). A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo. Verificación de errores La codificación binaria es de gran utilidad práctica en dispositivos electrónicos como ordenadores, donde la información se puede codificar basándose en la presencia o no de una señal eléctrica. Sin embargo, esta señal eléctrica puede sufrir alteraciones (como distorsiones o ruidos), especialmente cuando se transportan datos a grandes distancias. Por este motivo, ser capaz de verificar la autenticidad de estos datos es imprescindible para ciertos propósitos (incluido el uso de información en entornos profesionales, bancarios, industriales, confidenciales o relacionados con la seguridad). Por este motivo existen algunos mecanismos que garantizan un nivel de integridad de los datos, es decir, que el destinatario obtiene una confirmación de que los datos recibidos son, de hecho, similares a los datos transmitidos. Existen dos maneras de proteger la transferencia de datos para que no se produzcan errores: instalando un medio de transmisión más seguro, es decir, una capa de protección física. Una conexión convencional tiene, por lo general, un porcentaje de error entre 10-5 y 10-7. implementando mecanismos lógicos para detectar y corregir errores. La mayoría de los sistemas de control lógico de errores se basan en la suma de información (esto se denomina "redundancia") para verificar la validez de los datos. Esta información adicional se denomina suma de comprobación. Verificación de errores Se han perfeccionado mejores sistemas de detección de errores mediante códigos denominados: Códigos de autocorrección Códigos de autoverificación Paridad Uno de los métodos más comúnmente empleados para detectar errores, cuando el número de bits de información a transmitir es pequeño y la probabilidad de que ocurra un error es baja, es el uso de un bit adicional de paridad por elemento transmitido. Puede conseguirse una importante mejora añadiendo un segundo grupo de bits de paridad, como puede verse en la siguiente tabla. Para ello deben agruparse los datos en bloques y aplicar el control de paridad a dos dimensiones (filas y columnas). Para cada carácter se añade un bit de paridad, como en el caso anterior. Además, se genera un bit de paridad para cada posición de bit a través de todos los caracteres. Es decir, se genera un carácter adicional en que el i-ésimo bit del carácter es un bit de paridad para el i-ésimo bit de todos los caracteres en el bloque.                                                     Códigos de redundancia cíclica Los códigos de redundancia cíclica, también conocidos como códigos polinomiales constituyen el método de detección de errores más empleado en comunicaciones. Se utiliza con esquemas de transmisión orientados a tramas (o bloques). Permiten sustanciales mejoras en fiabilidad respecto a los métodos anteriores, siendo a la vez una técnica de fácil implementación. Imponiendo condiciones bastante simples sobre los polinomios divisores es posible detectar un gran número de errores. Existen tres polinomios G(x) que se han convertido en estándares internacionales. CRC-12 X12 + x11 + x3 + x2 + x +1 CRC-16 X16 + x15 + x2 + 1 CRC-CCITT X16 + x12 + x5 + 1 Con secuencias de control de 16 bits, utilizando los polinomios CRC-16 y CRC-CCITT es posible detectar todos los errores simples y los dobles, todos los que afectan a un número impar de bits, todos los errores tipo ráfaga de 16 bits o menores, el 99,997% de errores ráfaga de 17 bits y el 99.998% de los de 18 bits y mayores.  Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Según la American National Standard for Telecommunications, la modulación es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una característica de una onda portadora de acuerdo con una señal que transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en las ondas portadoras.1 Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir. Frecuencia portadora Una señal portadora es una onda eléctrica modificada en alguno de sus parámetros por la señal de información (sonido, imagen o datos) y que se transporta por el canal de comunicaciones.1 El uso de una onda portadora también soluciona muchos otros problemas de circuito, antena, propagación y ruido. Por ello, una antena práctica debe tener un tamaño aproximado al de la longitud de onda de la onda electromagnética de la señal que se va a transmitir. Si las ondas de sonido se difundieran directamente en forma de señales electromagnéticas , la antena tendría que tener más de un kilómetro de altura. Usando frecuencias mucho más altas para la portadora, el tamaño de la antena se reduce significativamente porque las frecuencias más altas tienen longitudes de ondas más cortas no de los objetivos de las comunicaciones es utilizar una frecuencia portadora como frecuencia básica de una comunicación, pero modificándola siguiendo un proceso denominado modulación para codificar la información en la onda portadora.1 Las formas básicas de Modulación Analógica son: ·         Amplitud Modulación en Amplitud - Doble banda lateral con portadora - AM Doble banda lateral sin portadora - DBL-SP Banda lateral única - BLU ·         Angular Modulación en Frecuencia - FM Modulación en Fase – PM Modulación de fase (PM). Es un proceso donde el parámetro de la señal portadora que variará de acuerdo a señal moduladora es la fase, manteniendo la frecuencia y la amplitud constante, es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia.

Ruidos en la línea. Compresión de datos y control de errores.

En comunicación, se denomina ruido atoda señal no deseada que se mezcla con la señal útilque se quiere transmitir. Es el resultado de diversos tipos de perturbacionesque tiende a enmascarar la información cuando se presenta en la banda de frecuencias del espectro de la señal, es decir, dentro desu ancho de banda.

El ruido se debe a múltiples causas: a los componentes electrónicos (amplificadores), al ruido térmico de los resistores, a las interferencias de señales externas, etc. Es imposibleeliminar totalmente el ruido, ya que los componentes electrónicos no sonperfectos. Sin embargo, es posible limitar su valor de manera que la calidad dela comunicación resulte aceptable.

Como podemos mejorar la atenuación

La atenuación normalmente está afectada por condiciones que nosotros no podemos variar como puede ser el tendido telefónico en mal estado, roturas y erosiones del cable, etc. A pesar de esto, en algunos casos la atenuación se puede producir por causas del interior del domicilio del abonado.

Modos de transmisión

Una transmisión dada en un canal de comunicaciones entre dos equipos puede ocurrir de diferentes maneras. La transmisión está caracterizada por:

·         la dirección de los intercambios

·         el modo de transmisión: el número de bits enviados simultáneamente

·         la sincronización entre el transmisor y el receptor

Conexiones simples, semidúplex y dúplex totales

Existen 3 modos de transmisión diferentes caracterizados de acuerdo a la dirección de los intercambios:

·         Una conexión simple, es una conexión en la que los datos fluyen en una sola dirección, desde el transmisor hacia el receptor. Este tipo de conexión es útil si los datos no necesitan fluir en ambas direcciones (por ejemplo: desde el equipo hacia la impresora o desde el ratón hacia el equipo...).

·         Una conexión semidúplex (a veces denominada una conexión alternativa o semi-dúplex) es una conexión en la que los datos fluyen en una u otra dirección, pero no las dos al mismo tiempo. Con este tipo de conexión, cada extremo de la conexión transmite uno después del otro. Este tipo de conexión hace posible tener una comunicación bidireccional utilizando toda la capacidad de la línea.

·         Una conexión dúplex total es una conexión en la que los datos fluyen simultáneamente en ambas direcciones. Así, cada extremo de la conexión puede transmitir y recibir al mismo tiempo; esto significa que el ancho de banda se divide en dos para cada dirección de la transmisión de datos si es que se está utilizando el mismo medio de transmisión para ambas direcciones de la transmisión.

Transmisión en serie y paralela

El modo de transmisión se refiere al número de unidades de información (bits) elementales que se pueden traducir simultáneamente a través de los canales de comunicación. De hecho, los procesadores (y por lo tanto, los equipos en general) nunca procesan (en el caso de los procesadores actuales) un solo bit al mismo tiempo. Generalmente son capaces de procesar varios (la mayoría de las veces 8 bits: un byte) y por este motivo, las conexiones básicas en un equipo son conexiones paralelas.

Conexión paralela

Las conexiones paralelas consisten en transmisiones simultáneas de N cantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro medio físico). La conexión paralela en equipos del tipo PC generalmente requiere 10 alambres.

Estos canales pueden ser:

·         N líneas físicas: en cuyo caso cada bit se envía en una línea física (motivo por el cual un cable paralelo está compuesto por varios alambres dentro de un cable cinta)

·      una línea física dividida en varios subcanales, resultante de la división del ancho de banda. En este caso, cada bit se envía en una frecuencia diferente...

Debido a que los alambres conductores están uno muy cerca del otro en el cable cinta, puede haber interferencias (particularmente en altas velocidades) y degradación de la calidad en la señal...

Conexión en serie

En una conexión en serie, los datos se transmiten de a un bit por vez a través del canal de transmisión. Sin embargo, ya que muchos procesadores procesan los datos en paralelo, el transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantes en datos seriales y el receptor necesita hacer lo contrario.

Estas operaciones son realizadas por un controlador de comunicaciones (normalmente un chip UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter (Transmisor Receptor Asincrónico Universal)). El controlador de comunicaciones trabaja de la siguiente manera:

·         La transformación paralela-en serie se realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente:

·         La transformación en serie-paralela se realiza casi de la misma manera utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento desplaza el registro hacia la izquierda cada vez que recibe un bit, y luego, transmite el registro entero en paralelo cuando está completo:

Transmisión sincrónica y asincrónica

 

Debido a los problemas que surgen con una conexión de tipo paralela, es muy común que se utilicen conexiones en serie. Sin embargo, ya que es un solo cable el que transporta la información, el problema es cómo sincronizar al transmisor y al receptor. En otras palabras, el receptor no necesariamente distingue los caracteres (o más generalmente, las secuencias de bits) ya que los bits se envían uno después del otro. Existen dos tipos de transmisiones que tratan este problema:

·         La conexión asincrónica, en la que cada carácter se envía en intervalos de tiempo irregulares (por ejemplo, un usuario enviando caracteres que se introducen en el teclado en tiempo real). Así, por ejemplo, imagine que se transmite un solo bit durante un largo período de silencio... el receptor no será capaz de darse cuenta si esto es 00010000, 10000000 ó 00000100... 

Para remediar este problema, cada carácter es precedido por información que indica el inicio de la transmisión del carácter (el inicio de la transmisión de información se denomina bit de INICIO) y finaliza enviando información acerca de la finalización de la transmisión (denominada bit de FINALIZACIÓN, en la que incluso puede haber varios bits de FINALIZACIÓN).

·         En una conexión sincrónica, el transmisor y el receptor están sincronizados con el mismo reloj. El receptor recibe continuamente (incluso hasta cuando no hay transmisión de bits) la información a la misma velocidad que el transmisor la envía. Es por este motivo que el receptor y el transmisor están sincronizados a la misma velocidad. Además, se inserta información suplementaria para garantizar que no se produzcan errores durante la transmisión.

En el transcurso de la transmisión sincrónica, los bits se envían sucesivamente sin que exista una separación entre cada carácter, por eso es necesario insertar elementos de sincronización; esto se denomina sincronización al nivel de los caracteres.

La principal desventaja de la transmisión sincrónica es el reconocimiento de los datos en el receptor, ya que puede haber diferencias entre el reloj del transmisor y el del receptor. Es por este motivo que la transmisión de datos debe mantenerse por bastante tiempo para que el receptor pueda distinguirla. Como resultado de esto, sucede que en una conexión sincrónica, la velocidad de la transmisión no puede ser demasiado alta.

Caracteres de escape

Un carácter de escape es un carácter individual que suprime cualquier significado especial que tenga el carácter que le sigue. Por ejemplo, si define un registro de archivo sin formato con las siguientes características:

• Nombre = Record1
• Delimitado
• Delimitador secundario = coma (,)
• Orden secundario = prefijo
• Carácter de escape = barra diagonal inversa (\)
• Etiqueta = RECORD1
• Dos campos denominados Field1 y Field2

Serán aplicables al registro los datos de archivo sin formato siguientes:

Copiar

RECORD1,testfield1\,testfield1,testfield2

                  ^^

Los datos se desensamblarán en el siguiente fragmento de XML.

Copiar

    <Record1>

        <Field1>testfield1,testfield1</Field1>

        <Field2>testfield2</Field2>

    </Record1>

Tenga en cuenta que la secuencia del carácter de escape \, indicada en la línea siguiente al registro de archivo sin formato se ha convertido en una coma sin el carácter de escape en los datos de Field1 del registro XML equivalente. Además, el carácter de coma no se ha interpretado como un delimitador de campo como las otras dos comas.

Cuando el ensamblador de archivos sin formato realice la operación inversa (conversión de la versión XML del registro en el registro de archivo sin formato equivalente), el carácter de escape se insertará antes de la coma, a mitad de los datos de Field1, para indicar que se debe interpretar como datos en lugar de como un delimitador de campo.

Un bit de paridad es un dígito binario que indica si elnúmero de bits con un valor de 1 en un conjunto de bits es par o impar. Los bits de paridad conforman el método de detección de errores más simple.

La paridad par es un casoespecial del control deredundancia cíclica (CRC), donde elbit de CRC se genera por el polinomio x+1.

Nótese que este método detecta los errores, pero no los corrige (salvo en el caso de que la palabra transmitida sea de tamaño 1 bit). Existen dos variantes de este método, bit de paridad par y bit de paridad impar:

En el caso de la paridad par, se cuentan el número de unos. Si el total es impar, el bit de paridad se establece en uno y por tanto la suma del total anterior con este bit de paridad, daría par. Si el conteo de bits uno es par, entonces el bit de paridad (par) se deja en 0, pues ya es par.