SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 94
Descargar para leer sin conexión
Apuntes de algunos temas
comunes de los módulos
IMSRL y RAL




Teleinformática.
                          Conceptos básicos




                                                      José A. Cortijo Leno
        Administración de Sistemas Informáticos. IES Augustóbriga. Navalmoral de la Mata (Cáceres)
Ha sido mucho tiempo el que he invertido “cocinando este plato”. Espero que te guste y que sepas sacarle
todo su sabor. Con él podrás seguir con mayor facilidad las explicaciones al no tener que tomar apuntes
durante las clases.

La documentación de este capítulo procede de los medios que tú también tendrás que utilizar,
irremediablemente, para mantenerte al día de los continuos avances informáticos: libros, páginas de
Internet y artículos de revistas informáticas.

Muchos libros tienen una pequeña dedicatoria y este “plato”, por el interés y tiempo que he pasado
“delante de los fogones”, no iba a ser menos. Por tanto, se lo dedico a Conchi, Belén y Sandra; “mis
mujeres”.




                                                           Índice

                 Tema 1. Conceptos eléctricos............................................................... 3
                 Tema 2. Conceptos de teleinformática ................................................. 9
                 Tema 3. Tipos de transmisión de datos .............................................. 19
                 Tema 4. La modulación...................................................................... 23
                 Tema 5. La multiplexación................................................................. 33
                 Tema 6. Medios de transmisión de datos ........................................... 41
                 Tema 7. Tratamiento de errores ......................................................... 49
                 Tema 8. Modelo de referencia OSI .................................................... 59
                 Tema 9. Nivel de enlace de datos....................................................... 65
                 Tema 10. Protocolos orientados al carácter........................................ 73
                 Tema 11. Protocolos orientados al bit ................................................ 79
                 Tema 12. Nivel de red ........................................................................ 87
José A. Cortijo Leno



TEMA: CONCEPTOS ELÉCTRICOS


1
     Campo y potencial eléctrico
          __________________________________________________

Campo eléctrico

      Se dice que existe campo eléctrico cuando una carga puede ejercer
      una fuerza de atracción o repulsión sobre otra.

      Supongo que en las clases de física ya te decían que cargas de
      distinto signo se atraen y que las cargas del mismo signo se repelen.
      Por tanto, los dibujos aclaratorios te resultarán muy familiares.

Potencial eléctrico

      Es la energía que se ha de suministrar a una carga para trasladarla desde un punto a otro cualquiera
      del espacio.

      Si deseamos hacer esto sobre un conductor eléctrico, es necesario que entre sus extremos exista
      una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial se mide en voltios.

      ¿Pero qué quiere decir exactamente el primer párrafo de este apartado? Supongo que a lo largo de
      tu vida has encendido una pequeña bombilla de 1’5 voltios con ayuda de una pila y un cable. Si el
      cable que utilizaste, en lugar de tener unos centímetros, lo sustituimos por otro que tenga unos
      cuantos kilómetros, la bombilla ni se encenderá. Es decir, necesitamos una mayor diferencia de
      potencial (energía) entre los extremos del cable para poder trasladar los electrones (cargas
      eléctricas) desde un punto a otro.

                                                              Los físicos que inicialmente estudiaban la
                                                              electricidad, se percataron que cada vez que
                                                              encendían o apagaban determinados
                                                              dispositivos eléctricos, la flecha de las
                                                              brújulas se movía levemente. Esto hizo
                                                              suponer que las cargas en movimiento
                                                              generan        un     campo       magnético.
                                                              Efectivamente, esto es así.

                                                              Uno de los primeros experimentos que
                                                              realizaron fue el de colocar sobre un papel
                                                              limaduras de hierro; luego el papel era
                                                              atravesado por un hilo metálico por el que
                                                              circulaba corriente eléctrica. Se observaba
                                                              que las limaduras de hierro se orientaban
                                                              circularmente alrededor del hilo debido al
                                                              campo magnético que se generaba alrededor
                                                              del cable.




                           Tema: Conceptos eléctricos     -    Página 3 (de 94)
José A. Cortijo Leno

       Otro sencillo experimento que tú mismo puedes
       realizar en casa para comprobar que la corriente
       eléctrica genera un campo magnético es un
       electroimán. Solo necesitas un clavo, un fino y largo
       hilo de cobre con aislante y una pila de 1’5 voltios.
       Constrúyelo siguiendo el esquema de la figura.

       Luego, observa cómo al unir los extremos del cable a
       la pila el clavo es capaz de atraer pequeños objetos
       metálicos como llaves.




2
      Tipos de corriente
            __________________________________________________

Si atendemos al sentido en el que circulan los electrones
(cargas eléctricas) por un conductor podemos encontrar
dos tipos de corriente eléctrica:

Corriente continua
      Es aquella en la que el sentido de los electrones es
      siempre el mismo.

Corriente alterna
      Es aquella en la que el sentido de los electrones
      no es siempre el mismo.

También podemos definir la corriente continua variable. Aquella en la que el sentido de los electrones es
siempre el mismo pero no constante. Representada en un gráfico presentaría subidas y bajadas de tensión.

Algunas corrientes eléctricas repiten un determinado número de veces por segundo una señal de forma
constante (ciclo). La frecuencia de una corriente eléctrica, precisamente, hace referencia al número de
veces que dicho ciclo se repite por segundo y se mide en hercios, hertz o Hz.

Por ejemplo, cuando llegues a casa fíjate en el contador de la luz. Además del voltaje y los amperios
(términos que también te voy a explicar) te encontrarás “50 HZ”. Esto quiere decir que la señal sinusoidal
(como la que aparece en la figura anterior) que llega a tu casa se repite 50 veces por segundo. Muchos
relojes que se conectan a la red eléctrica contabilizan 50 ciclos para avanzar 1 segundo el segundero.
Mucha atención a esto, porque si viajas a un país extranjero en donde la frecuencia de la red eléctrica es
de 60 Hz y te compras un reloj de este tipo para traértelo a España, cuando lo conectes a la red eléctrica el
reloj se retrasará. ¿Sabes ahora por qué?




3
      Ley de OHM
           __________________________________________________

Ya en el primer punto, cuando se definió potencial eléctrico, dije que un conductor eléctrico podía
transportar cargas eléctricas o electrones sólo si entre sus extremos existía una diferencia de potencial; y
que dicha diferencia de potencial se medía en voltios.

                             Tema: Conceptos eléctricos      -   Página 4 (de 94)
José A. Cortijo Leno

                                               Pues bien, antes de comenzar a explicar la ley de OHM
                                               imagina un circuito de agua como el que se muestra en la
                                               figura: se trata de un tubo de vidrio en forma de “U” con
                                               agua en su interior y una llave de paso. Podemos imaginar
                                               lo siguiente:

                                                   1. En caso de que la altura del agua sea diferente en
                                                      los extremos del tubo, al abrir la llave existe
                                                      corriente de agua.

                                                   2. Si la altura del agua es idéntica en los extremos del
                                                      tubo no existe corriente de agua al abrir la llave.

Por tanto, la corriente de agua depende:

           1. De la diferencia de altura del agua.

           2. De la apertura de la llave.

También puedes deducir que si mueves el circuito de agua de izquierda a derecha, manteniendo la llave
abierta, la corriente de agua puede ser “alterna”. Es decir, el agua circulará de izquierda a derecha y en
ocasiones de derecha a izquierda.


Para el fenómeno eléctrico sería prácticamente lo mismo. Si
suponemos que existe un generador para mantener constante la
diferencia de potencial podemos deducir que la intensidad
(cantidad de electrones) o corriente que existe en un circuito es la
siguiente:

                              I=V/R

Observando el circuito de la derecha podemos deducir lo
siguiente:

   1. Si la resistencia es infinita (circuito abierto) no existe
      corriente eléctrica. Igual que cuando en el circuito de agua la llave estaba cerrada.

   2. Si la resistencia es cero (corto circuito o camino conductivo) circularía la máxima cantidad de
      corriente eléctrica que el generador fuese capaz de generar. Igual que cuando en el circuito de
      agua la llave se abría al máximo.

En fin, para que no olvides nunca la ley de OHM (I=V/R) sólo tienes que recordar el primer circuito de
agua que hemos diseñado y luego sustituir en el circuito eléctrico los términos que a continuación se
relacionan:

                     CIRCUITO DE AGUA                CIRCUITO ELÉCTRICO
                     Diferencia de agua          Diferencia de potencial (Voltios)
                     Agua                        Carga eléctrica (electrones)
                     Corriente de agua           Corriente eléctrica (Amperios)
                     La llave                    La resistencia del circuito (Ohmios)


                             Tema: Conceptos eléctricos     -   Página 5 (de 94)
José A. Cortijo Leno




4
      Inducción electromagnética
           __________________________________________________

Hasta ahora hemos visto cómo la corriente eléctrica es capaz de generar un campo magnético. Pero, ¿el
caso inverso es posible? Es decir, ¿puede un campo magnético generar una corriente eléctrica? La
respuesta es sí.

Un ejemplo de esto último es el sistema de
funcionamiento de una dinamo. Sí, ese aparatito
que encuentras en algunas bicicletas y con el que
es posible encender bombillas.

El esquema de una dinamo lo encuentras en la
figura de la derecha. Debido a que el
enrollamiento de cobre gira en el interior de un
campo magnético (cuando la parte superior se
encuentra en contacto con la rueda de la
bicicleta), las espiras se ven sometidas a una
continua variación del flujo magnético. Esta
variación de flujo magnético sobre el
conductor es la que provoca la aparición de la
corriente eléctrica. En concreto, se genera una diferencia de potencial en los extremos del enrollamiento
de cobre. Es más, como puedes imaginar, debido a que los electrones se mueven en un sentido y en
ocasiones en otro la corriente eléctrica que se genera es alterna.

Antes de definir qué es la inducción electromagnética, vamos a analizar qué ocurre en una bañera que está
llena de agua y en la que en un extremo agitamos el agua y en el otro se encuentra un trozo de corcho.


                                                           SI AGITAMO EL AGUA …
                                           Parte izquierda               Parte derecha (corcho)
                                           El agua se mueve              El corcho se mueve
                                           Olas grandes (amplitud)       Olas más pequeñas
                                           Se producen X olas por minuto Esta frecuencia se mantiene
                                           La mano sube y baja (fase)    No se mantiene la fase




Imagina ahora unos circuitos cerrados de la siguiente forma:


                                                                SI EN “A” CIRCULA CORRIENTE …
                                                                CIRCUITO “A”       CIRCUITO “B”
                                                                Corriente          Corriente
                                                                Amplitud (voltaje) Amplitud menor
                                                                Frecuencia         Se mantiene
                                                                Fase               No se conserva



                            Tema: Conceptos eléctricos     -   Página 6 (de 94)
José A. Cortijo Leno

En el dibujo anterior, cuando el circuito con generador de corriente lo ponemos en marcha, éste generará
un campo magnético el cual generará otra corriente eléctrica en el circuito “B”.

Por tanto, la inducción electromagnética es la corriente eléctrica creada a través de un campo
magnético.

Otro ejemplo de un elemento cotidiano
en donde se puede apreciar este
fenómeno es el de los transformadores.
Éstos constan de dos circuitos cerrados.
Uno de ellos (primario) al conectarse al
enchufe de la red eléctrica genera un
campo magnético de flujo variable (no
olvides que la corriente de las casas es
alterna); y el otro circuito (secundario)
recibe una corriente eléctrica que puedes
utilizar para escuchar la radio, cargar el
teléfono móvil, etc. Normalmente en ese
circuito secundario la corriente eléctrica
es de menor voltaje que la del circuito
primario. Sin embargo, esto último
depende, fundamentalmente, del número de espiras que posean ambos circuitos.




5
      Potencia
           __________________________________________________

Se trata de un término que hace referencia al consumo eléctrico. La fórmula que la define es: P = V · I.

¿Por qué es algo que quiero que conozcas? Para evitar que en alguna ocasión quemes la fuente de
alimentación de algún ordenador cuando instales en él nuevos elementos.

Para entender esto empecemos a comentar algo que alguna vez te habrá sucedido en casa. Sí, en invierno
llegas a casa, como no ves bien empiezas a encender todas las luces, como tienes frío empiezas a poner
calefactores eléctricos, pones la lavadora, … y luego, ¡zas! se va la luz. Esto sucede porque tienes
contratado con la compañía eléctrica un determinado consumo eléctrico y si lo sobrepasas el limitador
interrumpe el paso de corriente eléctrica.

¿Cómo saber cuál es el límite de aparatos eléctricos que puedes conectar? Para ello debes dirigirte al
contador de tu casa u observar qué voltaje tienes (normalmente 220 voltios) y los amperios que tienes
contratado (intensidad). Hecho esto sólo tienes que aplicar la fórmula anterior. Por ejemplo, si tienes 220
voltios y 15 amperios contratados, entonces: 220 X 15 = 3.300 watios de potencia. En resumen, mira el
consumo eléctrico de cada dispositivo y ya te puedes hacer una idea de dónde se encuentra el límite.

Del párrafo anterior puedes deducir que cuando abras tu ordenador para instalar un lector de DVD, una
grabadora de DVD, un nuevo disco duro, etc. debes tener en cuenta su consumo eléctrico y hasta cuántos
watios puede suministrar tu fuente de alimentación. De lo contrario puedes quemarla.

He supuesto que sabes qué es la fuente de alimentación de un ordenador. Esa “cajita” interna a la que le
llega la corriente eléctrica por medio de un cable y que se encarga de transformar los 220 voltios del
enchufe a las distintas tensiones eléctricas que necesitan los distintos elementos del ordenador.

                             Tema: Conceptos eléctricos     -   Página 7 (de 94)
José A. Cortijo Leno



            Conclusiones
               __________________________________________________

De lo visto hasta ahora podemos sacar las siguientes conclusiones relacionadas con el módulo de redes:

   1. Cuando quieras unir dos ordenadores entre sí, un ordenador con una báscula electrónica para
      actualizar los precios de los productos, etc. no puedes utilizar un cable tan largo como desees.
      Existen unas limitaciones en cuanto a la distancia para asegurar que los datos lleguen
      correctamente. ¿No es algo que puede deducirse del primer punto “Campo y potencial eléctrico”?.

   2. También, Si el cable con el que vas unir dos dispositivos, para comunicarlos, lo pasas cerca de
      motores eléctricos que generan fuertes campos magnéticos, puede que la comunicación entre los
      dos dispositivos falle más de lo previsto. Si has entendido la inducción electromagnética, puedes
      suponer que el cable de comunicaciones puede recibir impulsos eléctricos que hagan irreconocible
      el mensaje que se transmite desde un punto emisor hasta otro receptor.


Ejercicio

       Elabora un electroimán siguiendo el esquema que aparece en la página número 2.




                            Tema: Conceptos eléctricos    -   Página 8 (de 94)
José A. Cortijo Leno



TEMA: CONCEPTOS DE TELEINFORMÁTICA


1
      Teleinformática
            __________________________________________________

Es una técnica que está formada por la unión de otras dos: LA INFORMÁTICA y LAS
TELECOMUNICACIONES. Como puedes imaginar todo gira alrededor de la telecomunicación
informática.




Comenzaremos el estudio de esta técnica, o ciencia, con unas palabras de Luis Arroyo Galán, ingeniero
español inventor de la palabra telemática, que significa lo mismo:

       “Una característica fundamental de la información, su validez o utilidad en función del
       movimiento, va a motivar una nueva revolución industrial que como en la ocasión anterior, estará
       condicionada por la disponibilidad de unos adecuados medios de transporte, entonces para
       las materias primas y ahora para la información. La era informática sólo será posible cuando la
       teleinformática se constituya en la forma primordial del tratamiento automático de la
       información”.

Posteriormente, la palabra telemática vuelve a aparecer en el informe A. NORA Y A. MINE publicado
en 1978 a petición del Gobierno francés. Los autores comentan que la unión de la informática y las
telecomunicaciones hace nacer la TELEMÁTICA, la cual iba a representar un papel fundamental en la
evolución de nuestra sociedad, las condiciones de vida, el empleo, la cultura, etc.

Se trata de aunar las inmensas posibilidades de la informática en lo que se refiere a la capacidad de
tratamiento y almacenamiento de grandes cantidades de datos y de las telecomunicaciones como técnica
capaz de intercambiar información entre usuarios distantes por medio de señales electromagnéticas.

Como resultado de esta fructífera unión han nacido o se han desarrollado nuevas aplicaciones de todo
tipo y en los campos más diversos, y de las que pueden ser un buen ejemplo las consultas en tiempo real a
bancos de datos, las reservas de billetes de trenes y aviones, el control de dispositivos o de alarmas en
lugares remotos, la gestión de dinero electrónico mediante la utilización de tarjetas de crédito, etc.



                        Tema: Conceptos de Teleinformática    -   Página 9 (de 94)
José A. Cortijo Leno

La espina dorsal de la teleinformática está formada por las redes de transmisión de datos, las cuales
originalmente nacieron de la evolución de la Red Telefónica Conmutada (RTC). Recordemos como dato
histórico que el teléfono fue inventado por Alexander G. Bell en 1876.

Por último, una definición de teleinformática podría ser la siguiente: ciencia que estudia la conexión y la
comunicación entre procesos de datos.




2
      Un poco de historia
           __________________________________________________

Aunque puede considerarse que la transmisión de datos es algo tan antiguo como el telégrafo (1830), es a
partir de 1960 cuando verdaderamente se desarrolló la conexión de ordenadores (aparecen los primeros
módems), y hoy día la teleinformática puede considerarse como un bien de consumo más.

Uno de los primeros proyectos de importancia en el área de la teleinformática fue el SAGE (Service
Automatic Ground Environment) desarrollado por la U.S. Air Force en 1958. Es el primero en el que se
realiza la conexión de varios centros de tratamiento.

El Basic, primer lenguaje interactivo para comunicación con un ordenador fue desarrollado en 1961.

En 1962 se desarrolla el primer sistema operativo de carácter conversacional: el CTSS.

En el periodo 1962-64, ARPA (Advanced Research Projects Agency) potenció el desarrollo de la
teleinformática integrando redes de ordenadores. ¡Atención!, podemos considerar a ARPA como la
agencia creadora de lo que hoy día es Internet.

De 1965 a 1969 tiene lugar el desarrollo del proyecto MULTICS (Multiplexed Information and
Computing Service). Los desarrolladores imaginaron una inmensa máquina que ofrecía poder de cálculo
para todos los habitantes de Boston. El proyecto fracasó (ciencia ficción en aquella época).

En 1969 aparece el S.O. TSS desarrollado para el 360/67 que fue tal vez el primer sistema de tiempo real
de carácter comercial que recogía las ideas teóricas recogidas hasta la fecha.

Comenzamos la década de los 70. En la red ARPA se experimenta con los conceptos teóricos de redes de
computadores, proceso distribuido, teoría e implantación de protocolos, control de flujo, métodos de
encaminamiento, optimización topológica, etc. que marcan el comienzo de una nueva ciencia: la
teleinformática.

La primera red pública de conmutación de paquetes fue precisamente la Red Especial de Transmisión de
Datos (RETD) de Telefónica de España, que comenzó su operación en 1972.

La primera arquitectura de red formalmente concebida para sistemas distribuidos arranca en 1974 con el
SNA de IBM.

A la arquitectura SNA le sigue la DNA de Digital en 1976. En este mismo año se normaliza por el CCITT
las redes de conmutación de circuitos (X.21) y de conmutación de paquetes (X.25).

En 1977 la ISO (International Standard Organization, Organización Internacional para la Normalización)
crea un subcomité que inicia el estudio para la creación de un modelo de arquitectura de red que permita
la Interconexión de Sitemas Abiertos, ISA u OSI en su versión Inglesa.

                       Tema: Conceptos de Teleinformática      -   Página 10 (de 94)
José A. Cortijo Leno

El documento de referencia básica OSI fue publicado por ISO el 19 de octubre de 1984.
Aproximadamente idéntico texto fue aprobado por el CCITT, como la Recomendación X.200 [CCITT
84].

La década de los 80 marca un importante desarrollo de la teleinformática. La velocidad de los avances
tecnológicos, el avance espectacular de la microelectrónica y la demanda de una comunicación eficaz con
tiempos de respuesta reducidos generaron la aparición de redes cada vez más complejas.

En 1982 aparece el protocolo de comunicaciones TCP/IP en las versiones 4.1 Y 4.2 de UNIX/BSD. Dos
años más tarde este protocolo es adoptado por la red ARPANET.

En X.25 aparece una nueva versión en 1984, la que incorpora, entre otras novedades el concepto de
multienlace.

En la década de los 90 empiezan a implantarse líneas digitales para la transmisión de datos (RDSI), en
1990 ARPANET se disuelve dando lugar a lo que hoy conocemos como Internet ARPA.

A partir de este momento, y con el uso generalizado de Internet empieza una verdadera revolución en el
mundo de las telecomunicaciones: nuevos tipos de líneas para la transmisión de datos (ADSL), nuevas
compañías de telecomunicaciones, competencia entre ellas ofreciendo más velocidad y servicios por
menos precio, etc.

En fin, ya no se piensa en el ordenador como una máquina aislada para el tratamiento automático y
racional de información. Gracias al avance de la informática y al de las telecomunicaciones el ordenador
también es una máquina capaz de buscar y recibir información desde puntos muy remotos.




3
      Transmisión de datos
           __________________________________________________

Entendemos como transmisión de datos al movimiento de información que ha sido o va a ser procesada,
codificada generalmente en forma binaria, sobre algún sistema de transmisión eléctrica. Si la información
no ha sido ni va a ser procesada, tendremos transmisión telegráfica.

Será preciso, pues, la existencia de una fuente de datos, un destinatario de los mismos y un camino de
unión entre ambos.

Las técnicas y medios empleados para llevar a cabo esta transmisión varían en función de la distancia,
existiendo una clara frontera cuando ésta supera algunas decenas de metros, es decir, cuando traspasando
los límites de un Centro de Cálculo o de un edificio, es preciso recurrir a medios de Telecomunicación
públicos o privados. Este caso es el que nos ocupa y el que vamos a estudiar con algún detalle.

La siguiente figura representa los elementos que intervienen en un sistema de transmisión de datos entre
dos puntos “A” y “B”:




                       Tema: Conceptos de Teleinformática     -   Página 11 (de 94)
José A. Cortijo Leno




ETD.- Equipo Terminal de Datos. Cumple dos funciones básicas: ser fuente o destino final de los datos y
controlar la comunicación. Este concepto engloba tanto los normalmente llamados terminales más o
menos inteligentes como el más complejo ordenador.

ETCD.- Equipos de Terminación del Circuito de datos. Elemento de capital importancia, cuya misión
consiste en transformar las señales que representan la información a transmitir utilizadas por los ETD, en
otras que puedan ser enviadas hasta el ETD distante, mediante los medios de telecomunicación clásicos.

LÍNEA DE TRANSMISIÓN.- Conjunto de medios de transmisión.

ENLACE DE DATOS.- Unión de los ETD, ETCD y línea de transmisión que intervienen en una
transmisión de datos.

CIRCUITO DE DATOS.- Conjunto formado por los ETCD (módems) y la línea de transmisión. Su
misión es entregar en el interfaz receptor la misma señal o información que el ETCD origen recibió del
ETD origen mediante su correspondiente interfaz.




4
      Organismos de normalización
           __________________________________________________

Para que la comunicación entre diferentes sistemas informáticos sea posible, sea quien sea el fabricante
del mismo, es necesario seguir unas normas. Esta es la razón por la que surgieron sociedades encargadas
de establecer las normas que han de seguirse para hacer posible las comunicaciones.

Entre todos estos organismos citaremos:

ISO
       International Organization for Standarization, Organización Internacional para la Normalización.
       Organización internacional que tiene a su cargo una amplia gama de normas, incluidas aquellas
       referidas a la conexión entre sistemas informáticos. ISO desarrolló el modelo de referencia OSI.
       Modelo de referencia del que nos ocuparemos en un tema posterior.

CCITT
     Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico. Organización internacional
     responsable por el desarrollo de estándares de comunicación. Actualmente ha pasado a llamarse
     UIT-T.




                       Tema: Conceptos de Teleinformática      -   Página 12 (de 94)
José A. Cortijo Leno

UIT-T
     Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T). Anteriormente el Comité Consultivo
     Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT). Organismo internacional que desarrolla
     estándares de comunicación.

IEEE
       Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Organización profesional cuyas actividades
       incluyen el desarrollo de estándares de comunicaciones y redes. Los estándares de LAN (en
       español RAL) de IEEE son los estándares que predominan en las LAN de la actualidad.

ANSI
       American Nacional Standard Institute, Instituto Nacional Americano de Normalización.
       Organización voluntaria compuesta por empresas, organismos del gobierno y otros miembros que
       coordinan las actividades relacionadas con estándares, aprueban los estándares nacionales de los
       EE.UU. ANSI ayuda a desarrollar estándares de los EE.UU. e internacionales en relación con,
       entre otras cosas, comunicaciones y redes de ordenadores. ANSI es miembro de la IEC (Comisión
       Electrotécnica Internacional), y la ISO (Organización Internacional para la Normalización).

ETSI
       European Telecommunications Standard Institute, Instituto de Telecomunicaciones Europeo para
       la Normalización.


TIA
       Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones. Organización que desarrolla los estándares
       que se relacionan con las tecnologías de telecomunicaciones. De forma conjunta, la TIA y la EIA
       (Asociación de Industrias Electrónicas) han formalizado estándares para las características
       eléctricas de la transmisión de datos.


EIA
       Asociación de Industrias Electrónicas.

              __________________________________________________



                        Es indudable que la evolución de la teleinformática se debe, fundamentalmente,
                        a la evolución de la informática, y ésta a la evolución de los ordenadores; no
                        olvidemos que es el elemento en el que se centra toda la actividad informática.

              De la misma forma, la evolución de los ordenadores ha sido posible, entre otras cosas, a la
              evolución que han ido experimentando los sistemas operativos, pues se trata del programa
              más importante que hay dentro de un ordenador. Sin él, el ordenador ni arrancaría, y
              mucho menos ejecutaría programa alguno.

              Por tanto, y aunque el estudio de los sistemas operativos no sea el objetivo final de este
              módulo, sí sería interesante que leyeras los siguientes documentos que adjunto al final de
              este tema.



                       Tema: Conceptos de Teleinformática     -   Página 13 (de 94)
José A. Cortijo Leno



HISTORIA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

La primera computadora digital fue diseñada por el matemático Charles Babbage (1792-1871). Aunque
gastó la mayor parte de su vida y de su fortuna intentando construir su “máquina analítica”, nunca la hizo
funcionar adecuadamente porque la tecnología de su época no podía producir las ruedas, levas,
engranajes, ... con la precisión que él necesitaba.

A finales del siglo XIX Hernan Hollerit utilizando tarjetas perforadas codificadas, impulsó la
construcción de máquinas destinadas a la elaboración de los censos. Fundó una compañía, que, al
fusionarse con otras dos, dio lugar a la International Bussines Machines más conocida por IBM.

Se considera a la computadora ENIAC (1946) como la primera fabricada con electrónica digital. Esta
computadora de 30 toneladas y 25 metros constaba de 18.000 válvulas, 70.000 resistencias, 7.500
interruptores y consumía 100 kW, por lo que necesitaba ventilación forzada para disipar la gran cantidad
de calor. En 1952 aparece la EDVAC. Fue desarrollada siguiendo el esquema propuesto por John von
Newman (memoria, unidad de control, UAL, y dispositivos periféricos).


          La primera generación (1945-1955)

Las máquinas de la época eran enormes y llenaban cuartos enteros con decenas de miles de tubos de
vacío. Eran mucho más lentas que la computadora más barata que hay hoy en el mercado.

Toda la programación se realizaba en lenguaje máquina absoluto, a menudo alambrando tableros
“enchufables” para controlar las funciones básicas de la máquina. Los lenguajes de programación se
desconocían. Todavía no existía el lenguaje ensamblador.

Los “sistemas operativos” eran extraños. El usuario insertaba un tablero “enchufable” en la computadora
y pasaba las siguientes horas esperando que durante los cálculos no se fundieran ninguno de los 20.000
tubos de vacío (más o menos). Normalmente eran cálculos numéricos como la elaboración de las tablas de
senos y cosenos.

Al inicio de las década de 1950, la rutina de trabajo mejoró un poco con la introducción de las tarjetas
perforadas.


          La segunda generación (1955-1965): transistores y sistemas de
          lote

Con la aparición del transistor las computadoras se volvieron lo suficientemente fiables como para que
empezaran a venderse a clientes.

Estas máquinas se instalaban en cuartos de computadoras especialmente acondicionadas con aire. Sólo
oficinas principales del gobierno y universidades se podían permitir el lujo de pagar varios millones de
dólares.

El programador escribía el programa en papel (en FORTRAN o ensamblador), luego se perforaban las
tarjetas y luego se llevaban al cuarto de la computadora para que el operador lo ejecutara. Tras la
ejecución, éste iba al cuarto de la impresora a recoger los resultados. Luego, llevaba el resultado al
programador.
                       Tema: Conceptos de Teleinformática      -   Página 14 (de 94)
José A. Cortijo Leno

Dado el tiempo que se perdía con esta forma de trabajo aparece el sistema de lote. Es decir, los
programadores traen las tarjetas, se lee el lote de trabajo en cinta (computadora elemental), el operador
lleva la cinta de entrada a otra computadora especializada en cálculos quien graba los resultados en cinta,
la cinta de salida se lleva a otra computadora elemental que imprime los resultados.

          La tercera generación                  (1965-1980):           circuitos      integrados        y
          multiprogramación

Los tiempos de espera en los proceso de entrada y salida ocupan el 80 ó 90% del tiempo, manteniéndose
la CPU sin actividad. Para evitar esto aparece la multiprogramación. Si se ponían varios trabajos en la
memoria central, la CPU podía mantenerse ocupada casi el 100% del tiempo.

En esta década de 1960 Bell Laboratorios y General Electric decidieron embarcarse en el desarrollo de la
computadora de servicio público, máquina que soportaría a miles de usuarios simultáneos de tiempo
compartido. Los diseñadores de este sistema conocido como MULTICS (Multipexed information and
computing service, información multicanalizada y servicio de computación). Este proyecto fracasó.

En esta generación aparecen las minicomputadoras como la DEC PDP-1. Tenía sólo 4K de palabras de 18
bits, pero a 120.000 dólares (menos del 5% de una IBM 7094) se vendían como “pan caliente”. Luego se
fabricaron otras PDP culminando en la PDP-11

Uno de los científicos de computación de Bell Laboratories que había trabajado en el proyecto
MULTICS, Ken Thompson, halló después una PDP-7 que nadie utilizaba y empezó a escribir una versión
de MULTICS para un usuario. Brian Kernighan dudaba de este sistema UNICS (Uniplexed information
and computing service, información unicanalizada y servicio de computación) pero su ortografía se
cambió posteriormente por UNIX.

Después, otro científico de Bell Laboratories, Dennis Ritchie, unió esfuerzos con Thompson para
reescribir el sistema en un lenguaje de alto nivel llamado C, diseñado y desarrollado por Ritchie. Bell
Laboratories dieron licendia UNIX para universidades casi gratuitamente.


          La cuarta generación (1980-1995): computadoras personales


Con la creación de los circuitos LSI (alta escala de integración) chips que contienen miles de transistores
en un centímetro cuadrado comienza la era de las computadoras personales.

Son dos los sistemas operativos los que dominan la escena de estas computadoras: MS-DOS “escrito” por
Microsoft, para la IBM-PC y otras máquinas que utilizan la CPU de Intel 8088 y sus sucesores, y UNIX,
que domina en las computadoras personales mayores que hacen uso de la familia de CPU Motorota
68000. Quizás sea irónico que el descendiente directo de MULTICS, diseñado para proporcionar un
servicio de computación gigantesco, se haya vuelto tan popular en las computadoras personales, pero
muestra principalmente lo bien pensadas que fueron las ideas de MULTICS y UNIX. Aunque la versión
inicial de MS-DOS era relativamente primitiva, versiones posteriores ha incluido más y más
características de UNIX, lo que no es totalmente sorprendente dado que Microsoft era un proveedor
importante de UNIX, que usa el nombre comercial de XENIX (Marca registrada).

Un avance interesante que empezó a tomar su sitio a mediados de la década de 1980 es el desarrollo
de redes de computadoras personales en donde se ejecutan sistemas operativos en red y sistemas
operativos distribuidos.

                       Tema: Conceptos de Teleinformática      -   Página 15 (de 94)
José A. Cortijo Leno

En un sistema operativo en red, los usuarios tienen conocimiento de la existencia de múltiples
computadoras y pueden ingresar en máquinas remotas y reproducir archivos de una máquina a la otra.
Cada máquina ejecuta su sistema operativo local y tiene un usuario propio (o usuarios).

En cambio, un sistema operativo distribuido, es aquel que se presenta ante sus usuarios como un sistema
uniprocesador tradicional, aunque en realidad esté compuesto de múltiples procesadores. En un sistema
distribuido real, los usuarios no tienen conocimiento de dónde se están ejecutando sus programas o de
dónde están ubicado sus archivos; todo eso se debe manejar de forma automática y eficiente por medio
del sistema operativo.


          La quinta generación (1995-…): sistemas operativos gráficos

Comienza el verdadero desarrollo de los sistemas operativos gráficos y sistema operativos para redes o
servidores.

En el momento actual Windows es el sistema operativo más utilizado en el mundo.

Creo que te resultarán familiares los sistemas operativos: Windows-95 (y su correspondiente revisión),
Windows-98 (y su correspondiente revisión W-98 SE), Windows Milllenuim, Windows 2000 Profesional
y Windows-XP Profesional. Estos dos últimos sistemas operativos son utilizados para ordenadores
personales y, también, pueden utilizarse como clientes de Windows 2000 Advanced Server y Windows
Server 2003 respectivamente.

En 1996 Microsoft es cuando saca al mercado su primer sistema operativo para servidores: Windows NT.
Es decir un sistema operativo capaz de controlas qué usuarios pueden entrar en la red, qué recursos
pueden utilizar y de qué forma, etc. A este sistema operativo, lleno de problema y errores, le sucedieron
varias revisiones hasta llegar a la 4.0, Windows 2000 Advanced Server y Windows Server 2003.

Es decir, estos sistemas operativos tratan de controlar la red de la misma forma que ya lo venía haciendo
el principal sistema operativo de la competencia: UNIX.




                       Tema: Conceptos de Teleinformática     -   Página 16 (de 94)
José A. Cortijo Leno



HISTORIA DE LINUX

En primer lugar diremos que UNIX es, para muchos “hackers”, el auténtico y único sistema operativo.
Por “hackers” queremos referirnos a programadores dedicados, por afición, a explotar sus ordenadores al
máximo, con resultados útiles para otras personas.

Linux es una versión de UNIX de libre distribución, inicialmente desarrollada por Linus Torvalds en la
Universidad de Helsinki, en Finlandia.

Inicialmente, sólo fue un proyecto de aficionado de Linus Torvalds. Se inspiraba en Minix. Un pequeño
UNIX desarrollado por Andrew S. Tanenbaum para que sus alumnos pudieran “ver” y “tocar” las
entrañas de un sistema operativo real. En su libro “SISTEMAS OPERATIVOS: Diseño e
Implementación”, año 1987 y en el que aparece todo el código de Minix, dice en la introducción:

       “Sin su software, una computadora es básicamente un montón de hierros sin utilidad. Con su software, una
       computadora puede almacenar, procesar y recuperar información, hallar errores de ortografía en manuscritos,
       realizar juegos de vídeo y llevar a cabo muchas otras actividades importantes para justificar la inversión. El
       software de la computadora puede dividirse de modo general en dos clases: los programas del sistema, que
       manejan la operación de la computadora misma, y los programas de aplicación, que resuelven problemas de
       sus usuarios. Lo más fundamental de todos los programas del sistema es el sistema operativo, que controla
       todos los recursos de la computadora y ofrece la base sobre la cual pueden escribirse los programas de
       aplicación.”

El 5 de Octubre de 1991, Linus anunció la primera versión “oficial” de Linux. Podía ejecutar el intérprete
de comandos y el gcc (compilador de C).

Linux, al igual que UNIX, es un sistema operativo multitarea y multiusuario. Esto quiere decir que
pueden trabajar varios usuarios simultáneamente en él, y que cada uno de ellos puede tener varios
programas en ejecución.

En 1984 aparece la organización FSF (Free Software Foundation), no lucrativa, con el fin de promover el
desarrollo de un sistema operativo UNIX de libre distribución. Este sistema se llamaría GNU (No UNIX).
La aportación clave de la FSF es la GPL (General Public License).

La GPL permite distribuir y usar el software sin cargo alguno. Sin embargo, también permite que una
persona y organización gane dinero distribuyendo el software. Cuando se venden programas GPL, el
distribuidor no puede poner ninguna restricción a la redistribución. Esto significa que si compramos un
programa GPL, podemos redistribuirlo gratis o cobrando una cantidad. Por último, el vendedor de
software GPL debe proporcionar, sin coste adicional, el código fuente para que cualquiera pueda
modificarlo a placer.

Con Linux, hay que olvidarse del concepto de desarrollo organizado. Linux es un sistema operativo hecho
por “hackers” de todo el mundo unidos por Internet. A través de Internet, cualquiera tiene oportunidad de
unirse al grupo y ayudar al desarrollo y depuración del núcleo.

Por regla general, hay una nueva versión del núcleo cada dos meses (a veces, cada menos tiempo). Esto
depende del número de errores a corregir y de la cantidad de información recibida de los usuarios.




                         Tema: Conceptos de Teleinformática          -   Página 17 (de 94)
José A. Cortijo Leno




Página 18 (de 94)
José A. Cortijo Leno



TEMA: TIPOS DE TRANSMISIÓN DE DATOS


1
      Codificación de la información en la transmisión en banda base
            __________________________________________________

La transmisión en banda base es funcionalmente una técnica de transmisión de un solo canal. Se utiliza
una codificación directa para enviar la información digital. Eléctricamente, la banda base ocupa todo el
espectro de frecuencia que puede soportar el cable, por lo que en un momento dado una única señal de
información estará presente en el medio de transmisión.

Existen muchos códigos con los que es posible
representar la información binaria para su posterior
transmisión en banda base.

En la figura de la derecha puedes apreciar una
codificación simple de datos (con retorno a cero), un
código de no retorno a cero (NRZ), un código bifase
(como la codificación Manchester) y un código bifase
diferencial (el código Manchester diferencial).

Atendiendo al número de canales utilizados en el
medio de transmisión, podemos hablar de: transmisión
en banda base y transmisión en banda ancha.

TRANSMISIÓN EN BANDA BASE.- Un solo canal
para los datos, electrónica más simple (y barata) y mayor
velocidad de transmisión.

TRANSMISIÓN EN BANDA ANCHA.- Varios canales de transmisión sobre un mismo medio.

Por medio de transmisión se entiende el soporte físico utilizado para el envío de datos por la red. La
mayor parte de las redes existentes en al actualidad utilizan como medio de transmisión el cable de par
trenzado.

Ahora bien, además de la transmisión en banda base y banda ancha, hay muchos tipos de transmisión
datos. Todo depende de qué característica estemos observando en cada momento. Algunos de estos tipos
de transmisión son:

          •   Transmisión serie y paralela.
          •   Transmisión “símplex”, “semidúplex” y “dúplex”
          •   Transmisión síncrona y asíncrona
          •   Transmisión analógica y digital




                       Tema: Tipos de transmisión de datos   -   Página 19 (de 94)
José A. Cortijo Leno




2
      Transmisión serie y paralela
           __________________________________________________

Esta clasificación se realiza atendiendo al número de circuitos utilizados para transmitir los bits. O lo que
es lo mismo, cómo se secuencian los bits.


TRANSMISIÓN SERIE (o secuencial).-
Los bits se envían consecutivamente uno tras
otro. Ideal para enviar datos a gran distancia.



TRANSMISIÓN PARALELA.- Los bits de
una misma palabra o carácter se envían por
diferentes circuitos.




De lo anterior, podemos deducir que la transmisión paralela es más rápida que la transmisión serie.




3
      Transmisión “símplex” “semidúplex” y “dúplex”
           __________________________________________________

Esta clasificación se realiza atendiendo al sentido que siguen los datos.

“SÍMPLEX”.- La transmisión de
datos se realiza en un solo sentido,
sin posibilidad de efectuarse en el
opuesto. Es de uso poco común,
siendo un ejemplo característico la
captura de datos de medida de
variables, como la velocidad del
viento, etc.

“SEMIDÚPLEX”.- La transmisión
puede realizarse en los dos sentidos,
aunque no simultáneamente.

“DÚPLEX”.- La transmisión puede
efectuarse simultáneamente en los
dos sentidos.




                        Tema: Tipos de transmisión de datos      -   Página 20 (de 94)
José A. Cortijo Leno




4
      Transmisión síncrona y asíncrona
           __________________________________________________

Esta clasificación se realiza atendiendo al tipo de sincronismo utilizado.

Se llama sincronismo al proceso mediante el cual el emisor informa al receptor sobre los instantes de
transmisión de las señales transmitidas. En definitiva, se trata de sincronizar los relojes del emisor y del
receptor para evitar errores en la recuperación de los datos.




TRANSMISIÓN ASÍNCRONA.- Ha sido históricamente la primera en utilizarse. La técnica de la
transmisión asíncrona se muestra en la figura. El comienzo de un caráctesr se indica mediante un bit de
arranque (estado “0” suponiendo que se asocia el reposo al estado “1”). Seguidamente se envía el carácter
que según el tipo de código está constituido por un conjunto de 5 a 8 bits.

El carácter está seguido por una señal de parada cuya duración mínima puede ajustarse a 1, 1’5 ó 2 bits.
Lógicamente no se especifica duración máxima, puesto que el estado de la señal de parada es el mismo
que el de la de reposo.




TRANSMISIÓN SÍNCRONA.- Es una técnica más eficiente de transmisión. En ella no se envían bits de
arranque y de parada sino que la información de sincronismo se envía paralelamente a la señal de datos.




                        Tema: Tipos de transmisión de datos      -   Página 21 (de 94)
José A. Cortijo Leno




5
      Transmisión analógica y digital
           __________________________________________________

Esta clasificación se realiza atendiendo al tipo de señal utilizado. Hay dos tipos de señales eléctricas:
analógicas y digitales.

TRANSMISIÓN ANALÓGICA.- Se trata de
una señal que presenta una variación continua
con el tiempo y puede tomar infinitos valores
(la señal no presenta saltos).




TRANSMISIÓN DIGITAL.- La señal
presenta una variación discontinua con el
tiempo y sólo puede tomar ciertos valores
discretos (finitos). Su forma característica se
presenta en la figura. Este tipo de señal es la
utilizada para materializar la información
binaria codificada.


       Una señal digital se llama ANISÓCRONA cuando los intervalos significativos no tienen ninguna
       restricción. Es decir, los intervalos sucesivos pueden ser valores reales cualesquiera Observa la
       siguiente figura.




       Una señal digital se llama ISÓCRONA cuando los intervalos significativos son siempre múltiplos
       enteros de un cierto valor T que es el intervalo mínimo (un bit).




                       Tema: Tipos de transmisión de datos    -   Página 22 (de 94)
José A. Cortijo Leno



TEMA: LA MODULACIÓN


1
       El módem
            __________________________________________________

En ocasiones, para poder transmitir los datos entre un punto y otro es necesario hacer uso de las líneas de
telecomunicaciones. Como es de imaginar, cuando la distancia entre estros puntos es muy grande.




Actuando como interfaz entre la línea y el terminal se sitúa el módem. Éste convierte (“modula”) la señal
digital emitida por el terminal origen, en una señal aceptable por la compañía de telecomunicaciones.
Después en el otro extremo de la línea, el módem reconvierte ( o “remodula”) la señal a su forma original
para entregarla al terminal receptor.

Resumiendo, las señales u ondas con las que trabaja un ordenador han de transformarse en otras que sí
puedan circular por el medio de transmisión.




2
       La onda
            __________________________________________________

                                 Una onda de telecomunicaciones tiene tres características principales:
                                 amplitud, frecuencia y fase. Un cambio realizado a cualquiera de estas
                                 características puede utilizarse para poder codificar en ella información.
                                 Esta operación recibe el nombre de modulación.

                                 Antes de continuar veamos qué es lo que representa cada una de estas
                                 tres características.



Amplitud
      Es la altura de la onda, la variación por encima o por debajo de la línea de equilibrio. La amplitud
      es una medición del voltaje o corriente.

Frecuencia
     La frecuencia de una onda portadora es el número de ciclos transmitidos durante alguna unidad de
     tiempo. En comunicaciones, dicha unidad de tiempo es generalmente un segundo (ciclos por
     segundo).

Fase
       Indica el punto al que ha avanzado la onda con respecto a otro de referencia.


                               Tema: La modulación      -   Página 23 (de 94)
José A. Cortijo Leno




3
      Primer ejemplo de modulación
           __________________________________________________

Tomemos una señal digital que refleje algún valor binario (datos o señal moduladora), y veamos el
aspecto que puede tener nuestra onda (señal modulada) después de haber variado alguna de las
características de la portadora (señal sobre la que vamos a realizar los cambios).




La señal ASK es la onda resultante después de haber variado la amplitud de la portadora. Aquí un bit “1”
se representa por la misma amplitud que la onda portadora; pero el bit “0” se representa con una amplitud
que es justo la mitad de la portadora.

La señal FSK muestra la onda portadora después de variar la frecuencia. Aquí un bit “1” se representa
duplicando la frecuencia de la portadora y un bit “0” manteniendo su frecuencia.

En la señal PSK se varía la fase, permaneciendo constantes la amplitud y la frecuencia. Se mantiene la
fase de la portadora para codificar el “1” y se utiliza un desfase de π radianes para codificar el “0”.


Al analizar la onda de telecomunicaciones dijimos que la frecuencia es una medida del número de ciclos
por segundo. Existe otro término que indica ciclos por segundo, el hercio o hertz, que se abrevia como
Hz. Por ejemplo, cuando si se habla de 1.000 ciclos por segundo, también puede decirse 1000 hercios,
hertz o, mejor, 1 Kilohertz (1Khz).


                              Tema: La modulación     -   Página 24 (de 94)
José A. Cortijo Leno




4
      Concepto de baudio
           __________________________________________________

En el entorno de las comunicaciones, oiremos a veces el término “baudio”, utilizado para describir la
velocidad de transmisión o “velocidad de línea”. Esta palabra es una españolización de de Baudot,
nombre de un directivo del Servicio de Telégrafos francés, y tanto “baudio” como “código Baudot” son
términos en su honor, por el plan de codificación del que es autor.

El baudio es la duración (en segundos) de la señal de transmisión más breve que puede aceptar un
canal de comunicación.

Los baudios de una línea de comunicación expresan el número máximo de veces, por segundo, que puede
cambiar el estado de la señal en la línea (variaciones de amplitud, frecuencia, fase, etc.).

El término baudio es típico de las comunicaciones. En transmisión de datos se emplea más bits por
segundo (bps).

Bueno, ¿pero qué quiere decir todo esto? Vamos a entrar un poco más en detalle. Baudio no es
sinónimo de bits por segundo. Por ejemplo, en una línea de 2.400 es posible enviar 2.400, 4.800, 7.200,
etc. bits por segundo, todo depende del módem y de la técnica de modulación que se emplee. Para
entender esto aún mejor observa, en el siguiente gráfico, cómo es posible enviar la misma información
que en el punto anterior pero invirtiendo la mitad de tiempo.




                              Tema: La modulación    -   Página 25 (de 94)
José A. Cortijo Leno




5
      Modulación analógica
           __________________________________________________

En realidad todo lo que hemos visto es modulación analógica. ¿Por qué? Porque la onda portadora que
estamos utilizando es una señal analógica.

Ahora bien, dependiendo de si la moduladora es analógica o digital y de lo que estemos modificando en la
portadora, podrás encontrarte las siguientes siglas:

                                                 MODULADORA
                                                Analógica Digital
                                                  (Voz)   (Datos)
                                Mod. Amplitud      AM      ASK
                                Mod. Frecuencia    FM      FSK
                                Mod. Fase          PM      PSK




6
      Modulación digital
           __________________________________________________

La característica principal es que la portadora es digital en forma de tren de impulsos. Según se module
uno y otro parámetro del impulso aparecen los diversos tipos de modulación que veremos a continuación.

Impulsos modulados en amplitud (PAM)

       Este tipo de modulación tiene su origen en el concepto de muestreo
       de una señal. Cada cierto tiempo, T, se genera un impulso cuya
       amplitud es igual a la amplitud de la señal moduladora en ese
       momento.


Impulsos modulados en posición (PDM)

       En este tipo de modulación la duración del impulso es proporcional
       a la amplitud de la muestra de la señal moduladora tomada en un
       instante T. Para determinar la duración de los impulsos se compara
       la señal moduladora con otra señal que tiene forma de dientes de
       sierra. En el instante en que las dos amplitudes coinciden, el
       impulso correspondiente de la señal PDM acaba, con lo cual su
       duración queda determinada por la amplitud de la moduladora.

       Este tipo de modulación trata de ahorrar potencia, pues todos los
       impulsos tienen la misma altura.


Impulsos modulados en posición (PPM)
      Similar a la modulación anterior. Ahora, el punto de corte entre la moduladora y la señal con
      forma de dientes de sierra indican cuándo ha de emitirse el impulso. Se consigue un mayor ahorro
      de potencia. Observa detenidamente el gráfico anterior.

                              Tema: La modulación     -   Página 26 (de 94)
José A. Cortijo Leno




7
      Modulación por impulsos codificados (MIC, o PCM en inglés)
           __________________________________________________

Esta modulación digital se basa en la presencia o ausencia de impulsos en ciertos instantes que dependen
del valor de la señal moduladora en los instantes de muestreo. La señal MIC se compone de grupos de
impulsos de igual amplitud, duración y posición en el tiempo.

Creo que aquí también sirve lo de “más vale una imagen que mil palabras”. Así pues, analiza el siguiente
gráfico.




                              Tema: La modulación     -   Página 27 (de 94)
José A. Cortijo Leno



DISCO ÓPTICO: CD-ROM

Introduzco este documento en este tema (“La modulación”) para que aprecies que los conceptos de
muestra, cuantificación y posterior codificación en la MIC tienen su utilidad, incluso, en otros campos
como el de la música. Además de reforzar los conocimientos que ya posees sobre modulación aprenderás
qué es un CD-ROM. Creo que estos conocimientos tampoco te vendrán mal.

Bajo el nombre de discos ópticos se designa a un conjunto de discos con tecnología láser. Actualmente
los discos ópticos más utilizados en el mundo de la informática son: CD, DVD y Magneto-ópticos.

¿QUÉ ES UN CD ROM?

Se trata de un disco de plástico de 12 cms. con un espesor de 1.2 mm y un agujero central de 1.5cms. con
una capa metálica reflectante y un barniz protector.

La información se graba en espiral, en lugar de pistas concéntricas. Esta espiral comienza en el centro y
consigue una densidad de 16.000 TPI (pistas por pulgada) en comparación con las 135 de los discos de
3,5 “. Si pudiésemos desenrollar la espiral alcanzaría una longitud de 6 Kms.

Mientras que en un disco duro la velocidad angular se mantiene constante en un CD la velocidad es
variable para mantener la misma velocidad lineal y, por tanto, la misma densidad de grabación. De esta
forma se consigue un mejor aprovechamiento de las capacidades del disco. La desventaja es que se
consiguen peores tiempos de búsqueda que en los discos duros debido a la aceleraciones y deceleraciones.

Los ceros y unos se almacenan mediante “agujeritos o no” sobre la superficie (pits y lands).

SECTORES DE UN CD

La información en un CD puede almacenarse de formas diferentes dependiendo del tipo de CD (CD-DA,
CD Multimedia…). El tipo de sector más sencillo es el CD-DA con 2352 bytes, todos para codificar el
sonido. Existen otros modos de codificar la información, introduciendo códigos de control para asegurar
que en la transferencia de información no se producen errores. Por ejemplo, en un CD- ROM los datos
ocupan 2048 bytes en el sector y el resto, hasta llegar a los 2352 son bits de control.

En un CD-DA se leen 75 sectores por segundo, es decir en un CD-ROM a esa velocidad se leen 150 Kb/s.
Un CD-ROM con características x2 quiere decir que la velocidad de transferencia de datos, entre la
unidad y el ordenador, es el doble que la velocidad utilizada por un reproductor de CD-DA
(150x2=300Kbytes/s.).

PISTA

Son agrupaciones de sectores que poseen el mismo modo. En un CD-DA cada pista posee una canción,
aunque, es posible dividir una canción en pistas consecutivas para poder acceder directamente a una parte
determinada.

Para conocer la posición de cada pista existe una tabla de contenidos (TOC). Se trata de una pista que
contiene un nro. de identificación de la pista, posición y duración (estos dos últimos datos expresados en
minutos y segundos).




                               Tema: La modulación     -   Página 28 (de 94)
José A. Cortijo Leno

SOPORTE CD-R

Se trata de un CD “grabable”.

No están en blanco. Contienen un pequeño relieve (para calibrar la velocidad de giro) y una zona
“grabable” a los 23 mm (para calibrar la potencia del láser).

Sobre el soporte plástico del disco encontramos un polímero (plástico que se quema con facilidad), una
fina capa metálica reflexiva y un barniz protector. Al quemarse el polímero reflejará o no la luz láser de la
unidad reproductora de disco.

Existe un CD “reescribible”. Es decir, puede grabarse varias veces (CD-RW). En este caso el polímero es
especial ya que dependiendo de la potencia del láser se logra restaurar la zona o volver a escribir sobre él.

DEL DISCO MUSICAL AL CD-ROM

El sonido digital necesita muestras con una frecuencia de 44,1KHz. (44100 muestras por segundo).

La digitalización utiliza 16 bits por muestra.

Si se trabaja con dos señales de audio (señal estereofónica) se necesitan los siguientes bits por segundo:
44100 muestras X 16 bits X 2 señales = 1.411.200 bits (176.400 bytes).

Como cada bloque en un CD-DA posee 2.352 bytes entonces se necesitan: 176.000 / 2352 = 75 bloques.

Como un CD-ROM utiliza 2048 bytes por bloque, más los de control, la velocidad base de transferencia
es de: 75 X 2048 = 150 Kbytes por seg. = X1.


               __________________________________________________


                        ¿No está esto último relacionado con lo que acabamos de ver con la MIC?




                                Tema: La modulación      -   Página 29 (de 94)
José A. Cortijo Leno


Ejercicio 1

      Codifica en la línea 1, 2 y 3 los tres tipos de modulaciones analógicas estudiadas en clase. Luego,
      elige un tipo de modulación y trata de utilizarla para enviar los seis bits utilizando la mitad de los
      intervalos de tiempos usados en las modulaciones anteriores. Realiza esto último en la línea 4.




Ejercicio 2

      Según la onda estudiada en clase, ¿qué información
      binaria representa el gráfico de la derecha? Piensa
      que se ha seguido el siguiente criterio:

      Desfase de 0 rad. para la comb. 00.
      Desfase de π/2 rad. para la comb. 01.
      Desfase de π rad. para la comb. 10.
      Desfase de 3π/2 rad. para la comb. 11.

      Utiliza la línea 5 y 6 para hacer algo parecido pero
      con la modulación de amplitud y frecuencia.




                              Tema: La modulación      -   Página 30 (de 94)
José A. Cortijo Leno


Ejercicio 3

      Dibuja sobre las tres líneas las modulaciones digitales (PAM, PPM y PDM) estudiadas en clase.




Ejercicio 4

      Si en una línea de 2.000 baudios (y en donde se utiliza la modulación ASK) se detecta que el
      receptor recibe 8.000 bps esto se debe a que se utilizan __________ niveles distintos de amplitud.


Ejercicio 5

      Si en otra línea de 1.500 baudios (y en donde se utiliza la modulación FSK) se utilizan 4
      frecuencias distintas, entonces los datos se transmiten a una velocidad de ______________ bps.




                             Tema: La modulación     -   Página 31 (de 94)
José A. Cortijo Leno




Página 32 (de 94)
José A. Cortijo Leno



TEMA: LA MULTIPLEXACIÓN


1
      Conceptos previos
           __________________________________________________

Fourier demostró que cualquier señal analógica puede representarse como una serie de sinusoides.




Posiblemente te estés preguntando si es posible extraer de la primera señal las señales que poseen una
determinada frecuencia. Tú mismo puedes imaginar la respuesta. ¿Qué hace una radio? ¿No selecciona
una onda electromagnética con una determinada frecuencia? Es decir, la respuesta es sí.

Existen un par de datos, que quiero que conozcas, para que posteriormente puedas entender por qué la
RTC no es tan rápida (para transmitir datos) como otro tipo de líneas especializadas en esta labor.

   1. El rango de frecuencias del habla humana se encuentra entre los 300 y 3.400 Hz.

   2. El rango de frecuencias audibles por el oído humano es de 20-30 Hz. A 12.000-20.000 Hz.




2
      Ancho de banda de un cable
           __________________________________________________

Cualquier cable se comporta como un filtro. No deja pasar frecuencias ni por debajo ni por encima de un
determinado valor. Es decir, un cable sólo deja pasar una banda de frecuencias. A esto se le conoce como
ancho de banda de un cable.

Por Ejemplo, si por un cable sólo pueden pasar frecuencias superiores a 100 Hz e inferiores o iguales a
1.100 Hz entonces su ancho de banda es de 1000 Hz (1 Khz).

                             Tema: La multiplexación   -   Página 33 (de 94)
José A. Cortijo Leno

Tras el estudio de los siguientes puntos te darás cuenta de dos cosas:

   1. Nos interesa que el ancho de banda de un medio sea lo más grande posible (más canales de
      comunicación caben en él).

   2. Nos interesa que el ancho de banda de cada canal también sea lo más ancho posible (más
      información podemos introducir en él por unidad de tiempo).




3
      Multiplexación
            __________________________________________________

Un objetivo básico en el uso de los medios de transmisión consiste en lograr la utilización económica de
los mismos al lograr que un determinado medio de transmisión sea utilizado simultáneamente por
el mayor número posible de usuarios.

Existen dos técnicas de multiplexación: multiplexación por división de tiempo (TDM) y multiplexación
por división de frecuencia (FDM).

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO (TDM)

       Este tipo de multiplexación se puede utilizar
       cuando la velocidad de los datos en el medio
       de transmisión es superior a la de los datos a
       ser transmitidos. En este tipo de transmisión, a
       cada línea de baja velocidad (datos a
       transmitir) se le asigna un cierto fragmento de
       tiempo, de forma que cada una de ellas ocupa
       periódicamente una porción del tiempo total
       de la señal de salida. En la figura se representa
       un esquema de la transmisión.




       Los multiplexores TDM disponen de elementos
       electrónicos que investigan las líneas de baja
       velocidad a intervalos regulas de tiempo sin que
       se pierda información alguna, de tal forma que
       en un instante determinado una cierta
       información generada en la línea de baja
       velocidad ocupa todo el canal de transmisión de
       la línea de alta velocidad.



                              Tema: La multiplexación      -   Página 34 (de 94)
José A. Cortijo Leno


MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM)

       En esta técnica se asigna a cada comunicación una banda en el espectro de frecuencias. Cada señal
       es modulada por una frecuencia portadora y las frecuencias portadoras están lo suficientemente
       separadas para que los anchos de banda de cada señal modulada no se superpongan.

       En la siguiente figura se representa un esquema de la técnica FDM. En el multiplexor se
       introducen 4 señales que se modulan con 4 portadoras f1, f2, f3 y f4. Cada señal modulada
       requiere un ancho de banda que es la que corresponde a un canal. Para impedir interferencias, los
       canales se separan por bandas de protección. Las señales transmitidas son analógicas, aunque
       las señales de entrada pueden ser analógicas o digitales.




       Como curiosidad has de saber que un canal telefónico cubre el espectro de frecuencias de 300 Hz
       a 3.400 Hz, es decir, tiene un ancho de banda de 3.100 Hz. Teniendo en cuenta la banda de
       protección, el espectro total ocupado por un canal de voz es de 4 KHz (canal de rango vocal).

       Otro gráfico que también podrás encontrar y que representa
       la multiplexación por división de frecuencia es el que se
       muestra en la figura.




4
      La concentración
           __________________________________________________

La concentración es otro sistema que permite la utilización de un medio entre varios usuarios. Consiste en
compartir bajo demanda un cierto número de canales de salida entre varios canales de entrada. El
concentrador adjudica el canal de salida a un canal de entrada solamente cuando el canal de entrada
transmite realmente.

Si todos los canales entrantes están activos, el tráfico global no puede ser cursado sobre los soportes de
salida, y el concentrador debe almacenar una parte de la información para retransmitirla más tarde o bien,
bloquear uno o varios canales entrantes (lo que recibe el nombre de contención). Un concentrador es,
pues, un dispositivo qu a menudo realiza otras funciones adicionales (cambios de código, conversiones de
velocidad, etc.)

                             Tema: La multiplexación    -   Página 35 (de 94)
José A. Cortijo Leno




5
      Organización funcional de la red telefónica
           __________________________________________________

Desde el punto de vista funcional, la red telefónica se organiza en una serie de niveles, más o menos
jerarquizados, constituidos por las centrales de conmutación y los medios de transmisión que los unen
entre sí o con los abonados.

Vamos a considerar someramente unos cuantos conceptos fundamentales esquematizados en la siguiente
figura:




NIVEL LOCAL Y URBANO

       La unidad básica para el tratamiento de una red telefónica es la red local o red urbana, que está
       constituida por una central de conmutación, una serie de abonados (aparatos telefónicos) situados
       en el área geográfica servida por la central y las líneas individuales que unen a cada uno de los
       abonados con la central.

                             Tema: La multiplexación   -   Página 36 (de 94)
José A. Cortijo Leno

    Cuando un determinado núcleo de población, por su extensión y características puede estar
    servido por una sola central, ésta se llama local. Si el núcleo de población debe subdividirse en
    varias zonas la central que sirve a cada una de ellas recibe el nombre de urbana, y el núcleo de
    población correspondiente el de área multicentral.

    La red propiamente dicha está compuesta por una serie de cables de pares de gran capacidad, que
    parten del repartidor de la central y van ramificándose en cables más pequeños hasta cubrir
    materialmente toda el área servida por la central con las llamadas cajas terminales, pequeños
    repartidores situados en fachadas, azoteas, sótanos, etc. Y desde los cuales puede llegarse con una
    “acometida” a cualquier punto en que se solicite el servicio.

    Las distintas centrales urbanas de un área multicentral se hallan unidas entre sí, bien mediante una
    red poligonal (todas con todas), bien mediante una red en estrella con el uso de las llamadas
    centrales tándem o, como es lo más frecuente, con una solución mixta.

NIVEL SECTORIAL

    Las centrales locales situadas dentro de una determinada comarca, con ciertas afinidades entre sí
    que justifican un mayor tráfico entre ellas, se agrupan en un segundo nivel, interconectándose a
    través de una central llamada de sector. Salvo raras excepciones, el sector nunca agrupa centrales
    locales de distinta provincia.

NIVEL PROVINCIAL

    Los distintos sectores que comprende una provincia se unen entre sí a través de la Central
    Automática Interurbana (CAI), a la que están unidas todas las centrales de sector de la provincia,
    así como las centrales urbanas que pueda haber en la misma.

NIVEL NACIONAL

    Todo el tráfico que ha de rebasar los límites de la provincia en que se genera, se encamina desde la
    Central Automática Interurbana a otra Central Automática Interurbana de otra provincia. Si no
    existe conexión directa es preciso hacer uso de otro tipo de central jerárquicamente superior: la
    Central Automática Nacional (CAN).

    En general siempre que el tráfico lo justifica, se establecen enlaces directos entre dos centrales de
    un mismo nivel jerárquico, dejando el camino extraordinario (utilizando centrales de nivel
    superior) para absorber el tráfico que no puede cursarse en momentos de saturación.

    Las uniones entre centrales, a que se hace referencia en los párrafos anteriores, se realizan
    estableciendo entre ellas un número de circuitos (enlaces) en función del tráfico esperado y
    utilizando los medios de transmisión que se describirán en un tema posterior. Dichos enlaces se
    hallan siempre a disposición de los correspondientes elementos de conmutación. Cuando se
    establece una comunicación automática se captura uno de dichos circuitos y se mantiene ocupado
    mientras dura la comunicación, quedando liberado y dispuesto a ser ocupado de nuevo, tan pronto
    como termine la comunicación.

    Esto significa que en las comunicaciones establecidas a través de la red automática
    conmutada resulta imposible, en condiciones normales, conocer de antemano el camino
    concreto que seguirá una determinada comunicación y bastante complejo el determinarlo
    una vez establecida.


                           Tema: La multiplexación    -   Página 37 (de 94)
José A. Cortijo Leno




6
      Conceptos relacionados con el ancho de banda
           __________________________________________________

BANDA ANCHA

      La velocidad de una conexión a Internet –o a cualquier red- viene dada por su ancho de banda, es
      decir, por la cantidad de datos que pueden transmitirse en un periodo de tiempo determinado.
      Normalmente viene expresado en kilobits pos segundo (kbps). El término “banda ancha” es
      sinónimo de conexión de alta velocidad y se suele calificar así a partir de 128 kbps.

DSL
      La tecnología de Línea de Abonado Digital (Digital Subscriber Line) incrementa
      espectacularmente la capacidad de transmisión de datos de las líneas de teléfono “de toda la vida”,
      y ha logrado poner al alcance de gran parte de la población una conexión a Internet de alta
      velocidad. Hay distintos tipos de tecnologías DSL, diferenciadas sobre todo por el ancho de banda
      dedicado a enviar y recibir datos, por su alcance y velocidad máxima. Así la “A” de ADSL
      significa “Asimétrica”, y se refiere a que la velocidad de bajada es siempre mayor que la de
      subida.

CABLE

      Es otro tipo de conexión de banda ancha, caracterizado porque en lugar del “tradicional” hilo de
      cobre emplea cables de fibra óptica. Éstos consisten en filamentos de vidrio por los cuales se envía
      la información, en forma de impulsos de luz. Permite transmitir mayor caudal de información
      (también se usa, por ejemplo, para enviar emisiones de TV) y es menos sensible a interferencias.


OTRAS TECNOLOGÍAS

      Además de ADSL y cable existen otras tecnologías de banda ancha. La más destacada es PLC,
      comercializada por Endesa e Iberdrola. Es una conexión de alta velocidad a Internet que
      aprovecha la red eléctrica.
             __________________________________________________


                      En el siguiente documento te muestro, nuevamente, qué es la multiplexación por
             división de frecuencia. Lo hago de una forma más extensa por si te quedan dudas de qué es
             exactamente. Creo que las explicaciones y los gráficos que aporto te resultarán muy útiles
             para su comprensión.




                            Tema: La multiplexación     -   Página 38 (de 94)
José A. Cortijo Leno



LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

Como el rango de frecuencias electromagnéticas es muy superior al del habla humana (300-3.400 Hz) los
técnicos dividen las frecuencias de la onda portadora en bandas de menor tamaño, de la gama de
“frecuencia vocal”, que reciben el nombre de banda base.

Entonces, modulando la señal de cada una de las bandas bases con una conversación (o datos) se pueden
acumular conversaciones para su transmisión en paralelo.




        Este agrupamiento de múltiples canales de conversaciones de rango vocal para la transmisión
independiente y simultánea a través de un solo medio de mayor capacidad recibe el nombre de
“multicanalización”, “multiplexación”, “multiplexing” o “multiplaje”.

Visto de otra forma, es la división de un medio de transmisión en partes o ramas, cada una de las cuales es
capaz de llevar información procedente de una fuente distinta.




        Existen diversas formas de multiplexar varios canales por un solo medio de transmisión. Si
la gama de frecuencias es lo suficientemente amplia, la canalización puede realizarse en paralelo
dividiendo el ancho de banda de la portadora por la frecuencia. Esta operación recibe el nombre de
multiplexación por división de frecuencias (FDM). Cuando la banda se divide en partes para aceptar
múltiples entradas en serie por tiempo, el proceso recibe el nombre de multiplexación por división de
tiempo (TDM).




      Pero analicemos con más detalle la multiplexación por división de frecuencia, la más
comúnmente utilizada para la transmisión a larga distancia.

Las frecuencias de onda audibles por el oído humano oscilan
normalmente de unos 20 ó 30 Hz (es decir, ciclos por
segundo) a unos 12.000 Hz. Pero el individuo con una
percepción acústica muy aguda puede oir sonidos con una
frecuencia de onda de hasta 20.000 Hz. Sin embargo, el rango
de frecuencia para el habla humana oscila entre unos 300 a
3.300 Hz, y este es el rango que se ha establecido como
unidad de medida básica para un canal de rango vocal.




                              Tema: La multiplexación    -   Página 39 (de 94)
José A. Cortijo Leno




         Si tenemos una onda portadora con un rango de frecuencia de 24.000 Hz y una banda protectora
contra interferencias de canales adyacentes, con un ancho de banda de, por ejemplo, 500 Hz en ambos
lados de la banda de voz de 3.000 Hz, la onda puede subdividirse en bandas de 4.000 Hz, sobre cada una
de las cuales puede transmitirse un canal de voz. Observa el gráfico donde aparecen teléfonos.




         Pero nos falta algo. Sabemos que el ancho
de banda de la onda portadora es de 24.000 Hz. Pero
no conocemos las frecuencias en las que se
transmite. Supongamos entonces que la frecuencia
de transmisión más baja de la onda es de 50
kilohercios, equivalentes a 50.000 ciclos por
segundo. Como la anchura de la banda es de 24
kilohercios, sabemos que el rango de transmisión de
la onda se encuentra entre 50 y 74 kilohercios. Ten
en cuenta que las frecuencias utilizadas en este
ejemplo son a efectos explicativos.


         Sabiendo entonces que las frecuencias de la
banda base se han sometido a multiplexación en las
frecuencias de la onda portadora en incrementos de 4
Khz, vemos que la voz (o datos) en el canal uno se
transmitirá entre 50 y 54 Khz; más exactamente,
entre 50’5 y 53’5 Khz para respetar las dos bandas
protectoras. La transmisión en el canal 2 se hará
entre 54 y 58 Khz, y así sucesivamente para el resto.



                             Tema: La multiplexación    -   Página 40 (de 94)
José A. Cortijo Leno



TEMA: MEDIOS DE TRANSMISIÓN



1
      Línea aérea de hilo desnudo
            __________________________________________________

Conjunto de hilos de cobre (raramente de bronce o hierro) de diámetro entre 1’5 y 4 mm, que se
mantienen aislados y paralelos (con ciertas rotaciones) al apoyarse sobre unos soportes que van en las
crucetas, sujetos a los postes. Cada dos hilos constituyen un circuito físico. Hoy en día el uso de las
líneas aéreas está limitado a determinadas zonas rurales de muy escaso tráfico y servicio de extrarradio.
Hace unos años tuvieron una importancia capital.




2
      Cable de pares
            __________________________________________________

El cable de telefonía, está formado por dos hilos de cobre, convenientemente aislados. Los dos hilos que
forman un circuito van torsionados entre sí, con pasos de torsión distintos en cada “par”, para evitar
cruces por diafonía. Constituyen la base de las redes urbanas y de las interurbanas.

El cable de pares para el montaje de redes locales puede ser: apantallado (FTP o STP) y sin apantallar
(UTP).

PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, foiled twisted pair)

       Según las especificaciones de
       uso en las instalaciones de red
       Ethernet, FTP proporciona
       resistencia    y     protección
       contra     las    interferencias
       electromagnéticas, pero sin
       aumentar significativamente
       el peso o tamaño del cable.
       Sin embargo, aunque el FTP
       brinda mayor protección, es
       más caro que el cable de par
       trenzado sin apantallar.

       A diferencia del cable coaxial, el blindaje en el FTP no forma parte del circuito de datos y, por lo
       tanto, el cable debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Normalmente, los instaladores
       conectan el FTP a tierra en el armario para el cableado y el hub, aunque esto no siempre es fácil de
       hacer, especialmente si los instaladores intentan usar paneles de conexión antiguos que no fueron
       diseñados para cable FTP. Si la conexión a tierra no está bien realizada, el FTP puede
       transformarse en una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actúe como si fuera una
       antena, absorbiendo las señales eléctricas de los demás hilos del cable y de las fuentes de ruido
       eléctrico que provienen del exterior del cable. Por último, no es posible realizar tendidos de cable
       FTP tan largos como con otros medios de transmisión sin repetir la señal. Su impedancia
       característica típica es de 120 OHMIOS


                            Tema: Medios de transmisión    -   Página 41 (de 94)
José A. Cortijo Leno

PAR TRENZADO APANTALLADO (STP, shielded twisted pair)

     El STP suele usarse en instalaciones Token Ring. En este tipo de cable, conocido como STP de
     150 ohmios, no sólo está totalmente blindado para reducir la interferencia electromagnética, sino
     que a su vez cada par de hilos trenzados se encuentra blindado con respecto a los demás para
     reducir la diafonía. Aunque el blindaje empleado en el cable de par trenzado blindado de 150
     ohmios no forma parte del circuito, como sucede con el cable coaxial, aún así debe estar
     conectado a tierra en ambos extremos. Este tipo de cable STP requiere una cantidad mayor de
     aislamiento y de blindaje. Estos factores se combinan para aumentar de manera considerable el
     tamaño, peso y costo del cable. También requiere la instalación de grandes armarios y conductos
     para el cableado, lujos que en muchos edificios antiguos no se pueden permitir. Con el STP se
     suelen utilizar conectores RJ49

PAR TRENZADO SIN APANTALLAR (UTP, unshielded twisted pair)

     El UTP es un medio
     compuesto por cuatro pares de
     hilos, que se usa en diversos
     tipos de redes. Cada par de
     hilos se encuentra aislado de
     los demás. Para reducir las
     interferencias y la diafonía
     entre los pares, los pares del
     cable UTP se encuentran
     trenzados (como también
     ocurre     en    los    cables
     anteriores).


     Este cable tiene una impedancia de 100 ohmios. Esto lo diferencia de los otros tipos de cables de
     par trenzado, como, por ejemplo, los que se utilizan para los teléfonos. Como el UTP tiene un
     diámetro externo de aproximadamente 0,43 cms, el hecho de que su tamaño sea pequeño puede
     ser ventajoso durante la instalación. Como el UTP se puede usar con la mayoría de las
     arquitecturas de red principales, su popularidad va en aumento.

     El cable de par trenzado sin apantallar presenta muchas ventajas. Es de fácil instalación y es más
     económico que los demás tipos de medios de transmisión. De hecho, el cable UTP cuesta menos
     por metro que cualquier otro tipo de cableado de LAN, sin embargo, la ventaja real es su tamaño.
     Como su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena los conductos para el cableado
     tan rápidamente como sucede con otros tipos de cables. Este puede ser un factor sumamente
     importante para tener en cuenta, en especial si se está instalando una red en un edificio antiguo.
     Con el cable UTP y conector RJ-45 se garantiza una conexión sólida y de buena calidad.

     Sin embargo, el cableado de par trenzado sin apantallar también tiene una serie de desventajas. El
     cable UTP es más sensible al ruido eléctrico y a las interferencias que otros tipos de medios.
     Además, hubo una época en la que el cable UTP era considerado más lento para transmitir datos
     que otros tipos de cables. Sin embargo, hoy en día ya no es así. De hecho, en la actualidad, se
     considera que el cable UTP es el más rápido entre los medios basados en cobre. Pero, la distancia
     entre los refuerzos de la señal es menor para UTP que para el cable coaxial.

     Para montar una red Fast Ethernet es necesario utilizar cable UTP Cat-5. Si lo que se desea
     es montar una red Gibabit Ethernet es necesario utilizar cable UTP Cat-5e o Cat-6.

                        Tema: Medios de transmisión     -   Página 42 (de 94)
José A. Cortijo Leno




3
      Cable de cuadretes
            __________________________________________________

Concebido de cara a las comunicaciones de larga distancia y como soporte de sistemas de alta frecuencia,
tiene un aspecto externo igual al de pares, ya descrito, pero con las siguientes características diferenciales:

Los hilos se agrupan de cuatro en cuatro formando los cuadretes y dando lugar, según la forma en que se
agrupan, a dos tipos de cables.

CABLES TIPO DM O TWISTED

       Los dos pares del cuadrete cuyos hilos van torsionados entre sí, se
       torsionan a su vez con paso distinto.

CABLES TIPO ESTRELLA

       Los cuatro hilos ocupando los vértices de un cuadrado, se torsionan en
       conjunto con un paso único.


Los primeros permiten el uso en baja frecuencia. Estos cables constituyeron
durante muchos años la base de las comunicaciones interurbanas para
distancias medias. Actualmente su uso va decreciendo, siendo sustituidos por
cables coaxiales y radioenlaces.

Los cables de cuadrete “tipo estrella” están diseñados para mejorar las
características en las altas frecuencias.



4
      Cables coaxiales
           __________________________________________________

Con los cables descritos anteriormente, difícilmente podrían cubrirse las necesidades masivas de
comunicación existentes hoy en día. Permiten la creación de pocos canales telefónicos, en comparación
con el cable coaxial con el que es posible trabajar con señales de varias decenas de Megahercios.

Un cable coaxial (de telefonía) está
constituido por un conductor
filiforme, que ocupa el eje
longitudinal de otro conductor en
forma de tubo, manteniendo la
perfecta coaxialidad de ambos
mediante un aislante apropiado.

Dentro del capítulo de cables coaxiales cabe mencionar especialmente los cables submarinos, diseñados
para cubrir grandes distancias a través de mares y océanos.

En la práctica, para grandes distancias se utiliza casi en exclusiva el cable coaxial. En pares de este tipo,
la diafonía disminuye ya que el conductor exterior actúa como pantalla. El principal problema que
presenta la transmisión por cable coaxial es la necesidad de una corrección y amplificación de la señal a
intervalos regulares.
                            Tema: Medios de transmisión       -   Página 43 (de 94)
José A. Cortijo Leno

                                                                       Para las LAN, el cable coaxial ofrece
                                                                       varias ventajas. Se pueden realizar
                                                                       tendidos entre nodos de red a
                                                                       mayores distancias que con los cables
                                                                       STP o UTP, sin que sea necesario
                                                                       utilizar tantos repetidores.

                                                                        El cable coaxial de mayor diámetro
                                                                        (para las LAN) se especificó para su
                                                                        uso como cable para la red Ethernet.
                                                                        Este tipo de cable coaxial
                                                                        frecuentemente se denomina thicknet
                                                                        o red gruesa. Como su apodo indica,
debido a su diámetro este tipo de cable puede ser demasiado rígido como para poder instalarse con
facilidad. La regla práctica es: cuanto más difícil es la instalación de los medios de red, más cara resulta la
instalación. El cable coaxial resulta más costoso de instalar que el cable de par trenzado. Hoy en día el
cable thicknet no se usa casi nunca, salvo en instalaciones especiales.

El cable coaxial con un diámetro externo de solamente 0,35 cm (a veces denominado thinnet o red fina)
se usa para las redes Ethernet. Era particularmente útil para instalaciones de cable en las que era necesario
que el cableado tuviera que dar muchas vueltas.




5
      Radioenlaces
           __________________________________________________

Los radionenlaces, en la
transmisión de información,
representan un papel similar
al de los cables físicos. En
los cables físicos, la energía
transmitida de un extremo a
otro, se concentra en unos
medios conductores. Luego,
los repetidores intercalados
en el recorrido y separados
una determinada distancia,
tienen      como       misión
compensar la atenuación
que introduce la sección del
cable.

En un radioenlace la energía
se concentra en un haz
estrecho, de ondas electromagnéticas, dirigido de un repetidor a otro a través de un medio de transmisión
inmaterial. Estos repetidores deben amplificar el nivel con el fin de compensar la atenuación de
propagación. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la distancia entre repetidores es mucho mayor en
el caso de un radioenlace: 45 Km frente a los 9 ó 4’5 Km típicos de un sistema de transmisión por cable.
Todo esto se consigue mediante el uso de antenas parabólicas, precisándose la existencia de visibilidad
entre cada dos antenas consecutivas.

                            Tema: Medios de transmisión       -   Página 44 (de 94)
José A. Cortijo Leno

Generalmente en los sistemas de radioenlace para telefonía, las estaciones terminales están ubicadas en
las centrales telefónicas de las poblaciones a unir telefónicamente. En algunos casos, se dispone de una
estación de radio en las afueras de la ciudad en la que termina el sistema de radioenlace, para desde allí
prolongar los circuitos hasta la central por medio de otros sistemas de transmisión, normalmente cable
coaxial (observa la figura anterior).

El número de estaciones repetidoras, y su situación geográfica, vendrá determinado por la distancia entre
los dos puntos terminales, las características tipográficas del terreno y, sobre todo, por las exigencias
técnicas que la calidad del servicio imponga.

Además del radioenlace por ondas terrestres es necesario mencionar una técnica surgida hace unos
pocos años en las comunicaciones internacionales y que representará (y representa) un papel fundamental
en el futuro, me refiero a los radioenlaces que utilizan como repetidor satélites espaciales. Estamos
hablando de los radioenlaces vía satélite artificial.

En      las    comunicaciones
comerciales se desecha el
uso de los satélites pasivos
(superficies metalizadas que
reflejan las ondas). En la
actualidad        se utilizan
satélites artificiales activos,
que reciben la señal de una
estación terrena, luego la
amplifican, cambian la banda
de      frecuencias    y     la
transmiten a otra estación
terrena. Dichos satélites se
sitúan      en    una    órbita
ecuatorial a 35.000 Km de
altura y, con períodos de
rotación de 24 horas (da la
impresión de que están fijos
en el cielo) recibiendo el
nombre de “geoestacionarios”.



                        Algo más…
              No existe un medio físico que los soporte, se basan en la propagación de las ondas por el aire (tierra) o
              el vacío (espacio). Se utilizan antenas parabólicas y es necesario que éstas se vean.

              Cuando han de recorrer grandes distancias transoceánicas es necesario el uso de satélites espaciales.
              Suelen ser geoestacionarios a 35.000 km de altura. Una señal de ida y vuelta tarda 240 milisegundos
              (1/4 segundo).

              Sobre los satélites espaciales…

                      ● En 1.957 la URSS lanza el primer satélite (Sputnik).
                      ● En 1.958 EEUU lanza el primer satélite americano para el ejército.
                      ● En 1.965 (Cabo Kennedy) se lanza el primer satélite comercial.
                      ● Al principio la altura era de 10.000 Km y describían órbitas elípticas.
                      ● Los actuales poseen una altura entre los 11.000 y 35.000 Km y son geoestacionarios.



                            Tema: Medios de transmisión          -   Página 45 (de 94)
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica
Conceptos basico-teleinformatica

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)
  Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)   Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)
Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE) Remmy Fuentes Telleria
 
Cable par trenzado
Cable par trenzadoCable par trenzado
Cable par trenzadosgalvan
 
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosCuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosJorge William
 
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosCuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosbayron javier
 
Características de los medios de transmision de datos
Características de los medios de transmision de datosCaracterísticas de los medios de transmision de datos
Características de los medios de transmision de datosBlanca Rodriguez
 
Conceptos basicos de redes
Conceptos basicos de redesConceptos basicos de redes
Conceptos basicos de redeselielbecerra
 
10. presentación de redes con power point
10. presentación de redes con power point10. presentación de redes con power point
10. presentación de redes con power pointrmticlydia
 
Proyecto de una Red LAN
Proyecto de una Red LANProyecto de una Red LAN
Proyecto de una Red LANOdette Cf
 
Topologìa de Redes
Topologìa de RedesTopologìa de Redes
Topologìa de Redescinthiavm
 
Proyecto de Implementación de una Red
Proyecto de Implementación de una RedProyecto de Implementación de una Red
Proyecto de Implementación de una RedJordy Castro
 
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiados
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiadosCuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiados
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiadosValentin Manzano
 
Red gigabit ethernet
Red gigabit ethernetRed gigabit ethernet
Red gigabit ethernetBERNABEU24
 
2.2 lenguajes del lado cliente
2.2 lenguajes del lado cliente2.2 lenguajes del lado cliente
2.2 lenguajes del lado clienteJeremias Morales
 
Trabajo de Investigación: Redes Informáticas
Trabajo de Investigación: Redes InformáticasTrabajo de Investigación: Redes Informáticas
Trabajo de Investigación: Redes InformáticasJoacogaytan
 
Normas para cableado estructurado
Normas para cableado estructuradoNormas para cableado estructurado
Normas para cableado estructuradoJose
 

La actualidad más candente (20)

Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)
  Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)   Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)
Normas y estándares para un sistema de cableado estructurado (SCE)
 
Cable par trenzado
Cable par trenzadoCable par trenzado
Cable par trenzado
 
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosCuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
 
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiadosCuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
Cuadro comparativo de los medios de transmisión guiados y no guiados
 
Características de los medios de transmision de datos
Características de los medios de transmision de datosCaracterísticas de los medios de transmision de datos
Características de los medios de transmision de datos
 
Conceptos basicos de redes
Conceptos basicos de redesConceptos basicos de redes
Conceptos basicos de redes
 
10. presentación de redes con power point
10. presentación de redes con power point10. presentación de redes con power point
10. presentación de redes con power point
 
Modos de transmisión de Datos
Modos de transmisión de DatosModos de transmisión de Datos
Modos de transmisión de Datos
 
Proyecto de una Red LAN
Proyecto de una Red LANProyecto de una Red LAN
Proyecto de una Red LAN
 
Topologìa de Redes
Topologìa de RedesTopologìa de Redes
Topologìa de Redes
 
Protocolo TCP/IP
Protocolo TCP/IPProtocolo TCP/IP
Protocolo TCP/IP
 
Proyecto de Implementación de una Red
Proyecto de Implementación de una RedProyecto de Implementación de una Red
Proyecto de Implementación de una Red
 
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiados
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiadosCuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiados
Cuadro comparativo de llos medios de transmision guiados y no guiados
 
Modelo de referencia TCP - IP
Modelo de referencia TCP - IPModelo de referencia TCP - IP
Modelo de referencia TCP - IP
 
Taller redes
Taller redesTaller redes
Taller redes
 
Red gigabit ethernet
Red gigabit ethernetRed gigabit ethernet
Red gigabit ethernet
 
2.2 lenguajes del lado cliente
2.2 lenguajes del lado cliente2.2 lenguajes del lado cliente
2.2 lenguajes del lado cliente
 
Trabajo de Investigación: Redes Informáticas
Trabajo de Investigación: Redes InformáticasTrabajo de Investigación: Redes Informáticas
Trabajo de Investigación: Redes Informáticas
 
Normas para cableado estructurado
Normas para cableado estructuradoNormas para cableado estructurado
Normas para cableado estructurado
 
Tipos de multiplexacion
Tipos de multiplexacionTipos de multiplexacion
Tipos de multiplexacion
 

Destacado

Teleinformatica
TeleinformaticaTeleinformatica
TeleinformaticaVictor
 
Tutorial hacer un libro con Wikipedia
Tutorial hacer un libro con WikipediaTutorial hacer un libro con Wikipedia
Tutorial hacer un libro con Wikipediaverarex
 
Presentación teleinformática
Presentación teleinformáticaPresentación teleinformática
Presentación teleinformática9krlos
 
Instalación del servicio ftp en windows server r2
Instalación del servicio ftp en windows server r2Instalación del servicio ftp en windows server r2
Instalación del servicio ftp en windows server r2Gerson Zapata
 
Importancia de las Telecomunicaciones
 Importancia de las Telecomunicaciones Importancia de las Telecomunicaciones
Importancia de las TelecomunicacionesSara Restrepo Agudelo
 
Rol Del Ingeniero De Sistemas
Rol Del Ingeniero De SistemasRol Del Ingeniero De Sistemas
Rol Del Ingeniero De Sistemasjaniles
 
Tráfico telefónico
Tráfico telefónicoTráfico telefónico
Tráfico telefónicorenatopuente
 
Obligación tributaria aduanera
Obligación tributaria aduaneraObligación tributaria aduanera
Obligación tributaria aduaneradeicycumbal
 
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power point
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power pointcomando básicos del funcionamiento de una presentación del power point
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power pointANdry VÁsquez
 
TelemáTica Y TeleinformáTica
TelemáTica Y TeleinformáTicaTelemáTica Y TeleinformáTica
TelemáTica Y TeleinformáTicatrucco_59
 
Ingenieria de sistemas
Ingenieria de sistemasIngenieria de sistemas
Ingenieria de sistemasgdavidordonez
 
Metodos de ordenamiento
Metodos de ordenamientoMetodos de ordenamiento
Metodos de ordenamientoLalo Chooper
 
Manual de organizacion
Manual de organizacionManual de organizacion
Manual de organizacionaj_velasquez
 
Conceptos basicos de robótica
Conceptos basicos de robóticaConceptos basicos de robótica
Conceptos basicos de robóticaAura Duque
 

Destacado (20)

Teleinformatica
TeleinformaticaTeleinformatica
Teleinformatica
 
Tutorial hacer un libro con Wikipedia
Tutorial hacer un libro con WikipediaTutorial hacer un libro con Wikipedia
Tutorial hacer un libro con Wikipedia
 
Teleinformatica
TeleinformaticaTeleinformatica
Teleinformatica
 
Presentación teleinformática
Presentación teleinformáticaPresentación teleinformática
Presentación teleinformática
 
Instalación del servicio ftp en windows server r2
Instalación del servicio ftp en windows server r2Instalación del servicio ftp en windows server r2
Instalación del servicio ftp en windows server r2
 
Importancia de las Telecomunicaciones
 Importancia de las Telecomunicaciones Importancia de las Telecomunicaciones
Importancia de las Telecomunicaciones
 
Rol Del Ingeniero De Sistemas
Rol Del Ingeniero De SistemasRol Del Ingeniero De Sistemas
Rol Del Ingeniero De Sistemas
 
Tráfico telefónico
Tráfico telefónicoTráfico telefónico
Tráfico telefónico
 
Tema 03 trafico
Tema 03 traficoTema 03 trafico
Tema 03 trafico
 
Obligación tributaria aduanera
Obligación tributaria aduaneraObligación tributaria aduanera
Obligación tributaria aduanera
 
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power point
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power pointcomando básicos del funcionamiento de una presentación del power point
comando básicos del funcionamiento de una presentación del power point
 
Sistema de Señalización de Canal Común SS7
Sistema de Señalización de Canal Común SS7Sistema de Señalización de Canal Común SS7
Sistema de Señalización de Canal Común SS7
 
Ingenieriatelefonica
IngenieriatelefonicaIngenieriatelefonica
Ingenieriatelefonica
 
Teleinformatica
TeleinformaticaTeleinformatica
Teleinformatica
 
TelemáTica Y TeleinformáTica
TelemáTica Y TeleinformáTicaTelemáTica Y TeleinformáTica
TelemáTica Y TeleinformáTica
 
Ingenieria de sistemas
Ingenieria de sistemasIngenieria de sistemas
Ingenieria de sistemas
 
Metodos de ordenamiento
Metodos de ordenamientoMetodos de ordenamiento
Metodos de ordenamiento
 
Manual de organizacion
Manual de organizacionManual de organizacion
Manual de organizacion
 
Tráfico+erlang
Tráfico+erlangTráfico+erlang
Tráfico+erlang
 
Conceptos basicos de robótica
Conceptos basicos de robóticaConceptos basicos de robótica
Conceptos basicos de robótica
 

Similar a Conceptos basico-teleinformatica

119560464 electricidad-basica
119560464 electricidad-basica119560464 electricidad-basica
119560464 electricidad-basicapedro montilla
 
Beto trbajo de computación
Beto trbajo de computaciónBeto trbajo de computación
Beto trbajo de computaciónLuis Chamorro
 
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unad
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unadtrabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unad
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unadfachaparroa_13
 
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,III
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,IIICircuitos Eléctricos Unidad I,II,III
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,IIIjoseacostam
 
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?mijinina
 
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrrico
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrricoLey de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrrico
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrricojulianavilla2001
 
ensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardware
ensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardwareensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardware
ensamblaje de Computadoras-Componentes del HardwareJuan Carlos Castillo Sanchez
 
Tecnologia es saber
Tecnologia es saber Tecnologia es saber
Tecnologia es saber HelenAlvear1
 
Tecnología es saber
Tecnología es saber Tecnología es saber
Tecnología es saber ValenLpez2
 
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDADINFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDADvalerizambrano
 
Tecnología es sabe01
Tecnología es sabe01Tecnología es sabe01
Tecnología es sabe01MariaJoseVG1
 
capitulogratis.pdf
capitulogratis.pdfcapitulogratis.pdf
capitulogratis.pdfLuis926955
 

Similar a Conceptos basico-teleinformatica (20)

119560464 electricidad-basica
119560464 electricidad-basica119560464 electricidad-basica
119560464 electricidad-basica
 
Circuito electrico ..
Circuito electrico ..Circuito electrico ..
Circuito electrico ..
 
Energia electrica cuadernillo
Energia electrica cuadernilloEnergia electrica cuadernillo
Energia electrica cuadernillo
 
Beto trbajo de computación
Beto trbajo de computaciónBeto trbajo de computación
Beto trbajo de computación
 
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unad
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unadtrabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unad
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unad
 
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,III
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,IIICircuitos Eléctricos Unidad I,II,III
Circuitos Eléctricos Unidad I,II,III
 
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?
¿Te Imaginas un mundo sin Electricidad?
 
1. Electricidad
1. Electricidad1. Electricidad
1. Electricidad
 
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrrico
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrricoLey de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrrico
Ley de ohm, leyes de kirchhoff,interruptor y motor electrrico
 
ensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardware
ensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardwareensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardware
ensamblaje de Computadoras-Componentes del Hardware
 
Guia 1
Guia 1Guia 1
Guia 1
 
Guia 1
Guia 1Guia 1
Guia 1
 
Guia 1
Guia 1Guia 1
Guia 1
 
Tecnologia es saber
Tecnologia es saber Tecnologia es saber
Tecnologia es saber
 
Tecnologia es saber
Tecnologia es saber Tecnologia es saber
Tecnologia es saber
 
Tecnología es saber
Tecnología es saber Tecnología es saber
Tecnología es saber
 
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDADINFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
INFORME ESCRITO FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
 
Tecnología es sabe01
Tecnología es sabe01Tecnología es sabe01
Tecnología es sabe01
 
Guia 1 grado 10 3 periodo
Guia 1 grado 10 3 periodoGuia 1 grado 10 3 periodo
Guia 1 grado 10 3 periodo
 
capitulogratis.pdf
capitulogratis.pdfcapitulogratis.pdf
capitulogratis.pdf
 

Último

PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docx
PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docxPROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docx
PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docxEribertoPerezRamirez
 
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIOR
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIORDETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIOR
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIORGonella
 
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024IES Vicent Andres Estelles
 
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdf
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdfFundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdf
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdfsamyarrocha1
 
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdf
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdfTema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdf
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdfDaniel Ángel Corral de la Mata, Ph.D.
 
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO YESSENIA 933623393 NUEV...
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO  YESSENIA 933623393 NUEV...IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO  YESSENIA 933623393 NUEV...
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO YESSENIA 933623393 NUEV...YobanaZevallosSantil1
 
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundial
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundialDía de la Madre Tierra-1.pdf día mundial
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundialpatriciaines1993
 
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materiales
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materialesTécnicas de grabado y estampación : procesos y materiales
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materialesRaquel Martín Contreras
 
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMAL
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMALVOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMAL
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMALEDUCCUniversidadCatl
 
Los Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
Los Nueve Principios del Desempeño de la SostenibilidadLos Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
Los Nueve Principios del Desempeño de la SostenibilidadJonathanCovena1
 
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptx
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptxc3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptx
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptxMartín Ramírez
 
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptx
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptxMonitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptx
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptxJUANCARLOSAPARCANARE
 
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptx
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptxPPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptx
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptxOscarEduardoSanchezC
 
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptxLINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptxdanalikcruz2000
 
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO 2024 MINEDU
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO  2024 MINEDUFICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO  2024 MINEDU
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO 2024 MINEDUgustavorojas179704
 

Último (20)

PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docx
PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docxPROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docx
PROGRAMACION ANUAL DE MATEMATICA 2024.docx
 
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIOR
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIORDETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIOR
DETALLES EN EL DISEÑO DE INTERIOR
 
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
Metabolismo 3: Anabolismo y Fotosíntesis 2024
 
TL/CNL – 2.ª FASE .
TL/CNL – 2.ª FASE                       .TL/CNL – 2.ª FASE                       .
TL/CNL – 2.ª FASE .
 
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdf
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdfFundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdf
Fundamentos y Principios de Psicopedagogía..pdf
 
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdf
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdfTema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdf
Tema 8.- Gestion de la imagen a traves de la comunicacion de crisis.pdf
 
Aedes aegypti + Intro to Coquies EE.pptx
Aedes aegypti + Intro to Coquies EE.pptxAedes aegypti + Intro to Coquies EE.pptx
Aedes aegypti + Intro to Coquies EE.pptx
 
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO YESSENIA 933623393 NUEV...
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO  YESSENIA 933623393 NUEV...IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO  YESSENIA 933623393 NUEV...
IV SES LUN 15 TUTO CUIDO MI MENTE CUIDANDO MI CUERPO YESSENIA 933623393 NUEV...
 
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundial
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundialDía de la Madre Tierra-1.pdf día mundial
Día de la Madre Tierra-1.pdf día mundial
 
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materiales
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materialesTécnicas de grabado y estampación : procesos y materiales
Técnicas de grabado y estampación : procesos y materiales
 
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMAL
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMALVOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMAL
VOLUMEN 1 COLECCION PRODUCCION BOVINA . SERIE SANIDAD ANIMAL
 
DIA INTERNACIONAL DAS FLORESTAS .
DIA INTERNACIONAL DAS FLORESTAS         .DIA INTERNACIONAL DAS FLORESTAS         .
DIA INTERNACIONAL DAS FLORESTAS .
 
Los Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
Los Nueve Principios del Desempeño de la SostenibilidadLos Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
Los Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
 
PPTX: La luz brilla en la oscuridad.pptx
PPTX: La luz brilla en la oscuridad.pptxPPTX: La luz brilla en la oscuridad.pptx
PPTX: La luz brilla en la oscuridad.pptx
 
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptx
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptxc3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptx
c3.hu3.p1.p3.El ser humano como ser histórico.pptx
 
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptx
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptxMonitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptx
Monitoreo a los coordinadores de las IIEE JEC_28.02.2024.vf.pptx
 
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptx
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptxPPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptx
PPT GESTIÓN ESCOLAR 2024 Comités y Compromisos.pptx
 
Tema 7.- E-COMMERCE SISTEMAS DE INFORMACION.pdf
Tema 7.- E-COMMERCE SISTEMAS DE INFORMACION.pdfTema 7.- E-COMMERCE SISTEMAS DE INFORMACION.pdf
Tema 7.- E-COMMERCE SISTEMAS DE INFORMACION.pdf
 
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptxLINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
 
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO 2024 MINEDU
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO  2024 MINEDUFICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO  2024 MINEDU
FICHA DE MONITOREO Y ACOMPAÑAMIENTO 2024 MINEDU
 

Conceptos basico-teleinformatica

  • 1. Apuntes de algunos temas comunes de los módulos IMSRL y RAL Teleinformática. Conceptos básicos José A. Cortijo Leno Administración de Sistemas Informáticos. IES Augustóbriga. Navalmoral de la Mata (Cáceres)
  • 2. Ha sido mucho tiempo el que he invertido “cocinando este plato”. Espero que te guste y que sepas sacarle todo su sabor. Con él podrás seguir con mayor facilidad las explicaciones al no tener que tomar apuntes durante las clases. La documentación de este capítulo procede de los medios que tú también tendrás que utilizar, irremediablemente, para mantenerte al día de los continuos avances informáticos: libros, páginas de Internet y artículos de revistas informáticas. Muchos libros tienen una pequeña dedicatoria y este “plato”, por el interés y tiempo que he pasado “delante de los fogones”, no iba a ser menos. Por tanto, se lo dedico a Conchi, Belén y Sandra; “mis mujeres”. Índice Tema 1. Conceptos eléctricos............................................................... 3 Tema 2. Conceptos de teleinformática ................................................. 9 Tema 3. Tipos de transmisión de datos .............................................. 19 Tema 4. La modulación...................................................................... 23 Tema 5. La multiplexación................................................................. 33 Tema 6. Medios de transmisión de datos ........................................... 41 Tema 7. Tratamiento de errores ......................................................... 49 Tema 8. Modelo de referencia OSI .................................................... 59 Tema 9. Nivel de enlace de datos....................................................... 65 Tema 10. Protocolos orientados al carácter........................................ 73 Tema 11. Protocolos orientados al bit ................................................ 79 Tema 12. Nivel de red ........................................................................ 87
  • 3. José A. Cortijo Leno TEMA: CONCEPTOS ELÉCTRICOS 1 Campo y potencial eléctrico __________________________________________________ Campo eléctrico Se dice que existe campo eléctrico cuando una carga puede ejercer una fuerza de atracción o repulsión sobre otra. Supongo que en las clases de física ya te decían que cargas de distinto signo se atraen y que las cargas del mismo signo se repelen. Por tanto, los dibujos aclaratorios te resultarán muy familiares. Potencial eléctrico Es la energía que se ha de suministrar a una carga para trasladarla desde un punto a otro cualquiera del espacio. Si deseamos hacer esto sobre un conductor eléctrico, es necesario que entre sus extremos exista una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial se mide en voltios. ¿Pero qué quiere decir exactamente el primer párrafo de este apartado? Supongo que a lo largo de tu vida has encendido una pequeña bombilla de 1’5 voltios con ayuda de una pila y un cable. Si el cable que utilizaste, en lugar de tener unos centímetros, lo sustituimos por otro que tenga unos cuantos kilómetros, la bombilla ni se encenderá. Es decir, necesitamos una mayor diferencia de potencial (energía) entre los extremos del cable para poder trasladar los electrones (cargas eléctricas) desde un punto a otro. Los físicos que inicialmente estudiaban la electricidad, se percataron que cada vez que encendían o apagaban determinados dispositivos eléctricos, la flecha de las brújulas se movía levemente. Esto hizo suponer que las cargas en movimiento generan un campo magnético. Efectivamente, esto es así. Uno de los primeros experimentos que realizaron fue el de colocar sobre un papel limaduras de hierro; luego el papel era atravesado por un hilo metálico por el que circulaba corriente eléctrica. Se observaba que las limaduras de hierro se orientaban circularmente alrededor del hilo debido al campo magnético que se generaba alrededor del cable. Tema: Conceptos eléctricos - Página 3 (de 94)
  • 4. José A. Cortijo Leno Otro sencillo experimento que tú mismo puedes realizar en casa para comprobar que la corriente eléctrica genera un campo magnético es un electroimán. Solo necesitas un clavo, un fino y largo hilo de cobre con aislante y una pila de 1’5 voltios. Constrúyelo siguiendo el esquema de la figura. Luego, observa cómo al unir los extremos del cable a la pila el clavo es capaz de atraer pequeños objetos metálicos como llaves. 2 Tipos de corriente __________________________________________________ Si atendemos al sentido en el que circulan los electrones (cargas eléctricas) por un conductor podemos encontrar dos tipos de corriente eléctrica: Corriente continua Es aquella en la que el sentido de los electrones es siempre el mismo. Corriente alterna Es aquella en la que el sentido de los electrones no es siempre el mismo. También podemos definir la corriente continua variable. Aquella en la que el sentido de los electrones es siempre el mismo pero no constante. Representada en un gráfico presentaría subidas y bajadas de tensión. Algunas corrientes eléctricas repiten un determinado número de veces por segundo una señal de forma constante (ciclo). La frecuencia de una corriente eléctrica, precisamente, hace referencia al número de veces que dicho ciclo se repite por segundo y se mide en hercios, hertz o Hz. Por ejemplo, cuando llegues a casa fíjate en el contador de la luz. Además del voltaje y los amperios (términos que también te voy a explicar) te encontrarás “50 HZ”. Esto quiere decir que la señal sinusoidal (como la que aparece en la figura anterior) que llega a tu casa se repite 50 veces por segundo. Muchos relojes que se conectan a la red eléctrica contabilizan 50 ciclos para avanzar 1 segundo el segundero. Mucha atención a esto, porque si viajas a un país extranjero en donde la frecuencia de la red eléctrica es de 60 Hz y te compras un reloj de este tipo para traértelo a España, cuando lo conectes a la red eléctrica el reloj se retrasará. ¿Sabes ahora por qué? 3 Ley de OHM __________________________________________________ Ya en el primer punto, cuando se definió potencial eléctrico, dije que un conductor eléctrico podía transportar cargas eléctricas o electrones sólo si entre sus extremos existía una diferencia de potencial; y que dicha diferencia de potencial se medía en voltios. Tema: Conceptos eléctricos - Página 4 (de 94)
  • 5. José A. Cortijo Leno Pues bien, antes de comenzar a explicar la ley de OHM imagina un circuito de agua como el que se muestra en la figura: se trata de un tubo de vidrio en forma de “U” con agua en su interior y una llave de paso. Podemos imaginar lo siguiente: 1. En caso de que la altura del agua sea diferente en los extremos del tubo, al abrir la llave existe corriente de agua. 2. Si la altura del agua es idéntica en los extremos del tubo no existe corriente de agua al abrir la llave. Por tanto, la corriente de agua depende: 1. De la diferencia de altura del agua. 2. De la apertura de la llave. También puedes deducir que si mueves el circuito de agua de izquierda a derecha, manteniendo la llave abierta, la corriente de agua puede ser “alterna”. Es decir, el agua circulará de izquierda a derecha y en ocasiones de derecha a izquierda. Para el fenómeno eléctrico sería prácticamente lo mismo. Si suponemos que existe un generador para mantener constante la diferencia de potencial podemos deducir que la intensidad (cantidad de electrones) o corriente que existe en un circuito es la siguiente: I=V/R Observando el circuito de la derecha podemos deducir lo siguiente: 1. Si la resistencia es infinita (circuito abierto) no existe corriente eléctrica. Igual que cuando en el circuito de agua la llave estaba cerrada. 2. Si la resistencia es cero (corto circuito o camino conductivo) circularía la máxima cantidad de corriente eléctrica que el generador fuese capaz de generar. Igual que cuando en el circuito de agua la llave se abría al máximo. En fin, para que no olvides nunca la ley de OHM (I=V/R) sólo tienes que recordar el primer circuito de agua que hemos diseñado y luego sustituir en el circuito eléctrico los términos que a continuación se relacionan: CIRCUITO DE AGUA CIRCUITO ELÉCTRICO Diferencia de agua Diferencia de potencial (Voltios) Agua Carga eléctrica (electrones) Corriente de agua Corriente eléctrica (Amperios) La llave La resistencia del circuito (Ohmios) Tema: Conceptos eléctricos - Página 5 (de 94)
  • 6. José A. Cortijo Leno 4 Inducción electromagnética __________________________________________________ Hasta ahora hemos visto cómo la corriente eléctrica es capaz de generar un campo magnético. Pero, ¿el caso inverso es posible? Es decir, ¿puede un campo magnético generar una corriente eléctrica? La respuesta es sí. Un ejemplo de esto último es el sistema de funcionamiento de una dinamo. Sí, ese aparatito que encuentras en algunas bicicletas y con el que es posible encender bombillas. El esquema de una dinamo lo encuentras en la figura de la derecha. Debido a que el enrollamiento de cobre gira en el interior de un campo magnético (cuando la parte superior se encuentra en contacto con la rueda de la bicicleta), las espiras se ven sometidas a una continua variación del flujo magnético. Esta variación de flujo magnético sobre el conductor es la que provoca la aparición de la corriente eléctrica. En concreto, se genera una diferencia de potencial en los extremos del enrollamiento de cobre. Es más, como puedes imaginar, debido a que los electrones se mueven en un sentido y en ocasiones en otro la corriente eléctrica que se genera es alterna. Antes de definir qué es la inducción electromagnética, vamos a analizar qué ocurre en una bañera que está llena de agua y en la que en un extremo agitamos el agua y en el otro se encuentra un trozo de corcho. SI AGITAMO EL AGUA … Parte izquierda Parte derecha (corcho) El agua se mueve El corcho se mueve Olas grandes (amplitud) Olas más pequeñas Se producen X olas por minuto Esta frecuencia se mantiene La mano sube y baja (fase) No se mantiene la fase Imagina ahora unos circuitos cerrados de la siguiente forma: SI EN “A” CIRCULA CORRIENTE … CIRCUITO “A” CIRCUITO “B” Corriente Corriente Amplitud (voltaje) Amplitud menor Frecuencia Se mantiene Fase No se conserva Tema: Conceptos eléctricos - Página 6 (de 94)
  • 7. José A. Cortijo Leno En el dibujo anterior, cuando el circuito con generador de corriente lo ponemos en marcha, éste generará un campo magnético el cual generará otra corriente eléctrica en el circuito “B”. Por tanto, la inducción electromagnética es la corriente eléctrica creada a través de un campo magnético. Otro ejemplo de un elemento cotidiano en donde se puede apreciar este fenómeno es el de los transformadores. Éstos constan de dos circuitos cerrados. Uno de ellos (primario) al conectarse al enchufe de la red eléctrica genera un campo magnético de flujo variable (no olvides que la corriente de las casas es alterna); y el otro circuito (secundario) recibe una corriente eléctrica que puedes utilizar para escuchar la radio, cargar el teléfono móvil, etc. Normalmente en ese circuito secundario la corriente eléctrica es de menor voltaje que la del circuito primario. Sin embargo, esto último depende, fundamentalmente, del número de espiras que posean ambos circuitos. 5 Potencia __________________________________________________ Se trata de un término que hace referencia al consumo eléctrico. La fórmula que la define es: P = V · I. ¿Por qué es algo que quiero que conozcas? Para evitar que en alguna ocasión quemes la fuente de alimentación de algún ordenador cuando instales en él nuevos elementos. Para entender esto empecemos a comentar algo que alguna vez te habrá sucedido en casa. Sí, en invierno llegas a casa, como no ves bien empiezas a encender todas las luces, como tienes frío empiezas a poner calefactores eléctricos, pones la lavadora, … y luego, ¡zas! se va la luz. Esto sucede porque tienes contratado con la compañía eléctrica un determinado consumo eléctrico y si lo sobrepasas el limitador interrumpe el paso de corriente eléctrica. ¿Cómo saber cuál es el límite de aparatos eléctricos que puedes conectar? Para ello debes dirigirte al contador de tu casa u observar qué voltaje tienes (normalmente 220 voltios) y los amperios que tienes contratado (intensidad). Hecho esto sólo tienes que aplicar la fórmula anterior. Por ejemplo, si tienes 220 voltios y 15 amperios contratados, entonces: 220 X 15 = 3.300 watios de potencia. En resumen, mira el consumo eléctrico de cada dispositivo y ya te puedes hacer una idea de dónde se encuentra el límite. Del párrafo anterior puedes deducir que cuando abras tu ordenador para instalar un lector de DVD, una grabadora de DVD, un nuevo disco duro, etc. debes tener en cuenta su consumo eléctrico y hasta cuántos watios puede suministrar tu fuente de alimentación. De lo contrario puedes quemarla. He supuesto que sabes qué es la fuente de alimentación de un ordenador. Esa “cajita” interna a la que le llega la corriente eléctrica por medio de un cable y que se encarga de transformar los 220 voltios del enchufe a las distintas tensiones eléctricas que necesitan los distintos elementos del ordenador. Tema: Conceptos eléctricos - Página 7 (de 94)
  • 8. José A. Cortijo Leno Conclusiones __________________________________________________ De lo visto hasta ahora podemos sacar las siguientes conclusiones relacionadas con el módulo de redes: 1. Cuando quieras unir dos ordenadores entre sí, un ordenador con una báscula electrónica para actualizar los precios de los productos, etc. no puedes utilizar un cable tan largo como desees. Existen unas limitaciones en cuanto a la distancia para asegurar que los datos lleguen correctamente. ¿No es algo que puede deducirse del primer punto “Campo y potencial eléctrico”?. 2. También, Si el cable con el que vas unir dos dispositivos, para comunicarlos, lo pasas cerca de motores eléctricos que generan fuertes campos magnéticos, puede que la comunicación entre los dos dispositivos falle más de lo previsto. Si has entendido la inducción electromagnética, puedes suponer que el cable de comunicaciones puede recibir impulsos eléctricos que hagan irreconocible el mensaje que se transmite desde un punto emisor hasta otro receptor. Ejercicio Elabora un electroimán siguiendo el esquema que aparece en la página número 2. Tema: Conceptos eléctricos - Página 8 (de 94)
  • 9. José A. Cortijo Leno TEMA: CONCEPTOS DE TELEINFORMÁTICA 1 Teleinformática __________________________________________________ Es una técnica que está formada por la unión de otras dos: LA INFORMÁTICA y LAS TELECOMUNICACIONES. Como puedes imaginar todo gira alrededor de la telecomunicación informática. Comenzaremos el estudio de esta técnica, o ciencia, con unas palabras de Luis Arroyo Galán, ingeniero español inventor de la palabra telemática, que significa lo mismo: “Una característica fundamental de la información, su validez o utilidad en función del movimiento, va a motivar una nueva revolución industrial que como en la ocasión anterior, estará condicionada por la disponibilidad de unos adecuados medios de transporte, entonces para las materias primas y ahora para la información. La era informática sólo será posible cuando la teleinformática se constituya en la forma primordial del tratamiento automático de la información”. Posteriormente, la palabra telemática vuelve a aparecer en el informe A. NORA Y A. MINE publicado en 1978 a petición del Gobierno francés. Los autores comentan que la unión de la informática y las telecomunicaciones hace nacer la TELEMÁTICA, la cual iba a representar un papel fundamental en la evolución de nuestra sociedad, las condiciones de vida, el empleo, la cultura, etc. Se trata de aunar las inmensas posibilidades de la informática en lo que se refiere a la capacidad de tratamiento y almacenamiento de grandes cantidades de datos y de las telecomunicaciones como técnica capaz de intercambiar información entre usuarios distantes por medio de señales electromagnéticas. Como resultado de esta fructífera unión han nacido o se han desarrollado nuevas aplicaciones de todo tipo y en los campos más diversos, y de las que pueden ser un buen ejemplo las consultas en tiempo real a bancos de datos, las reservas de billetes de trenes y aviones, el control de dispositivos o de alarmas en lugares remotos, la gestión de dinero electrónico mediante la utilización de tarjetas de crédito, etc. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 9 (de 94)
  • 10. José A. Cortijo Leno La espina dorsal de la teleinformática está formada por las redes de transmisión de datos, las cuales originalmente nacieron de la evolución de la Red Telefónica Conmutada (RTC). Recordemos como dato histórico que el teléfono fue inventado por Alexander G. Bell en 1876. Por último, una definición de teleinformática podría ser la siguiente: ciencia que estudia la conexión y la comunicación entre procesos de datos. 2 Un poco de historia __________________________________________________ Aunque puede considerarse que la transmisión de datos es algo tan antiguo como el telégrafo (1830), es a partir de 1960 cuando verdaderamente se desarrolló la conexión de ordenadores (aparecen los primeros módems), y hoy día la teleinformática puede considerarse como un bien de consumo más. Uno de los primeros proyectos de importancia en el área de la teleinformática fue el SAGE (Service Automatic Ground Environment) desarrollado por la U.S. Air Force en 1958. Es el primero en el que se realiza la conexión de varios centros de tratamiento. El Basic, primer lenguaje interactivo para comunicación con un ordenador fue desarrollado en 1961. En 1962 se desarrolla el primer sistema operativo de carácter conversacional: el CTSS. En el periodo 1962-64, ARPA (Advanced Research Projects Agency) potenció el desarrollo de la teleinformática integrando redes de ordenadores. ¡Atención!, podemos considerar a ARPA como la agencia creadora de lo que hoy día es Internet. De 1965 a 1969 tiene lugar el desarrollo del proyecto MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service). Los desarrolladores imaginaron una inmensa máquina que ofrecía poder de cálculo para todos los habitantes de Boston. El proyecto fracasó (ciencia ficción en aquella época). En 1969 aparece el S.O. TSS desarrollado para el 360/67 que fue tal vez el primer sistema de tiempo real de carácter comercial que recogía las ideas teóricas recogidas hasta la fecha. Comenzamos la década de los 70. En la red ARPA se experimenta con los conceptos teóricos de redes de computadores, proceso distribuido, teoría e implantación de protocolos, control de flujo, métodos de encaminamiento, optimización topológica, etc. que marcan el comienzo de una nueva ciencia: la teleinformática. La primera red pública de conmutación de paquetes fue precisamente la Red Especial de Transmisión de Datos (RETD) de Telefónica de España, que comenzó su operación en 1972. La primera arquitectura de red formalmente concebida para sistemas distribuidos arranca en 1974 con el SNA de IBM. A la arquitectura SNA le sigue la DNA de Digital en 1976. En este mismo año se normaliza por el CCITT las redes de conmutación de circuitos (X.21) y de conmutación de paquetes (X.25). En 1977 la ISO (International Standard Organization, Organización Internacional para la Normalización) crea un subcomité que inicia el estudio para la creación de un modelo de arquitectura de red que permita la Interconexión de Sitemas Abiertos, ISA u OSI en su versión Inglesa. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 10 (de 94)
  • 11. José A. Cortijo Leno El documento de referencia básica OSI fue publicado por ISO el 19 de octubre de 1984. Aproximadamente idéntico texto fue aprobado por el CCITT, como la Recomendación X.200 [CCITT 84]. La década de los 80 marca un importante desarrollo de la teleinformática. La velocidad de los avances tecnológicos, el avance espectacular de la microelectrónica y la demanda de una comunicación eficaz con tiempos de respuesta reducidos generaron la aparición de redes cada vez más complejas. En 1982 aparece el protocolo de comunicaciones TCP/IP en las versiones 4.1 Y 4.2 de UNIX/BSD. Dos años más tarde este protocolo es adoptado por la red ARPANET. En X.25 aparece una nueva versión en 1984, la que incorpora, entre otras novedades el concepto de multienlace. En la década de los 90 empiezan a implantarse líneas digitales para la transmisión de datos (RDSI), en 1990 ARPANET se disuelve dando lugar a lo que hoy conocemos como Internet ARPA. A partir de este momento, y con el uso generalizado de Internet empieza una verdadera revolución en el mundo de las telecomunicaciones: nuevos tipos de líneas para la transmisión de datos (ADSL), nuevas compañías de telecomunicaciones, competencia entre ellas ofreciendo más velocidad y servicios por menos precio, etc. En fin, ya no se piensa en el ordenador como una máquina aislada para el tratamiento automático y racional de información. Gracias al avance de la informática y al de las telecomunicaciones el ordenador también es una máquina capaz de buscar y recibir información desde puntos muy remotos. 3 Transmisión de datos __________________________________________________ Entendemos como transmisión de datos al movimiento de información que ha sido o va a ser procesada, codificada generalmente en forma binaria, sobre algún sistema de transmisión eléctrica. Si la información no ha sido ni va a ser procesada, tendremos transmisión telegráfica. Será preciso, pues, la existencia de una fuente de datos, un destinatario de los mismos y un camino de unión entre ambos. Las técnicas y medios empleados para llevar a cabo esta transmisión varían en función de la distancia, existiendo una clara frontera cuando ésta supera algunas decenas de metros, es decir, cuando traspasando los límites de un Centro de Cálculo o de un edificio, es preciso recurrir a medios de Telecomunicación públicos o privados. Este caso es el que nos ocupa y el que vamos a estudiar con algún detalle. La siguiente figura representa los elementos que intervienen en un sistema de transmisión de datos entre dos puntos “A” y “B”: Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 11 (de 94)
  • 12. José A. Cortijo Leno ETD.- Equipo Terminal de Datos. Cumple dos funciones básicas: ser fuente o destino final de los datos y controlar la comunicación. Este concepto engloba tanto los normalmente llamados terminales más o menos inteligentes como el más complejo ordenador. ETCD.- Equipos de Terminación del Circuito de datos. Elemento de capital importancia, cuya misión consiste en transformar las señales que representan la información a transmitir utilizadas por los ETD, en otras que puedan ser enviadas hasta el ETD distante, mediante los medios de telecomunicación clásicos. LÍNEA DE TRANSMISIÓN.- Conjunto de medios de transmisión. ENLACE DE DATOS.- Unión de los ETD, ETCD y línea de transmisión que intervienen en una transmisión de datos. CIRCUITO DE DATOS.- Conjunto formado por los ETCD (módems) y la línea de transmisión. Su misión es entregar en el interfaz receptor la misma señal o información que el ETCD origen recibió del ETD origen mediante su correspondiente interfaz. 4 Organismos de normalización __________________________________________________ Para que la comunicación entre diferentes sistemas informáticos sea posible, sea quien sea el fabricante del mismo, es necesario seguir unas normas. Esta es la razón por la que surgieron sociedades encargadas de establecer las normas que han de seguirse para hacer posible las comunicaciones. Entre todos estos organismos citaremos: ISO International Organization for Standarization, Organización Internacional para la Normalización. Organización internacional que tiene a su cargo una amplia gama de normas, incluidas aquellas referidas a la conexión entre sistemas informáticos. ISO desarrolló el modelo de referencia OSI. Modelo de referencia del que nos ocuparemos en un tema posterior. CCITT Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico. Organización internacional responsable por el desarrollo de estándares de comunicación. Actualmente ha pasado a llamarse UIT-T. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 12 (de 94)
  • 13. José A. Cortijo Leno UIT-T Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T). Anteriormente el Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT). Organismo internacional que desarrolla estándares de comunicación. IEEE Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Organización profesional cuyas actividades incluyen el desarrollo de estándares de comunicaciones y redes. Los estándares de LAN (en español RAL) de IEEE son los estándares que predominan en las LAN de la actualidad. ANSI American Nacional Standard Institute, Instituto Nacional Americano de Normalización. Organización voluntaria compuesta por empresas, organismos del gobierno y otros miembros que coordinan las actividades relacionadas con estándares, aprueban los estándares nacionales de los EE.UU. ANSI ayuda a desarrollar estándares de los EE.UU. e internacionales en relación con, entre otras cosas, comunicaciones y redes de ordenadores. ANSI es miembro de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), y la ISO (Organización Internacional para la Normalización). ETSI European Telecommunications Standard Institute, Instituto de Telecomunicaciones Europeo para la Normalización. TIA Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones. Organización que desarrolla los estándares que se relacionan con las tecnologías de telecomunicaciones. De forma conjunta, la TIA y la EIA (Asociación de Industrias Electrónicas) han formalizado estándares para las características eléctricas de la transmisión de datos. EIA Asociación de Industrias Electrónicas. __________________________________________________ Es indudable que la evolución de la teleinformática se debe, fundamentalmente, a la evolución de la informática, y ésta a la evolución de los ordenadores; no olvidemos que es el elemento en el que se centra toda la actividad informática. De la misma forma, la evolución de los ordenadores ha sido posible, entre otras cosas, a la evolución que han ido experimentando los sistemas operativos, pues se trata del programa más importante que hay dentro de un ordenador. Sin él, el ordenador ni arrancaría, y mucho menos ejecutaría programa alguno. Por tanto, y aunque el estudio de los sistemas operativos no sea el objetivo final de este módulo, sí sería interesante que leyeras los siguientes documentos que adjunto al final de este tema. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 13 (de 94)
  • 14. José A. Cortijo Leno HISTORIA DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS La primera computadora digital fue diseñada por el matemático Charles Babbage (1792-1871). Aunque gastó la mayor parte de su vida y de su fortuna intentando construir su “máquina analítica”, nunca la hizo funcionar adecuadamente porque la tecnología de su época no podía producir las ruedas, levas, engranajes, ... con la precisión que él necesitaba. A finales del siglo XIX Hernan Hollerit utilizando tarjetas perforadas codificadas, impulsó la construcción de máquinas destinadas a la elaboración de los censos. Fundó una compañía, que, al fusionarse con otras dos, dio lugar a la International Bussines Machines más conocida por IBM. Se considera a la computadora ENIAC (1946) como la primera fabricada con electrónica digital. Esta computadora de 30 toneladas y 25 metros constaba de 18.000 válvulas, 70.000 resistencias, 7.500 interruptores y consumía 100 kW, por lo que necesitaba ventilación forzada para disipar la gran cantidad de calor. En 1952 aparece la EDVAC. Fue desarrollada siguiendo el esquema propuesto por John von Newman (memoria, unidad de control, UAL, y dispositivos periféricos). La primera generación (1945-1955) Las máquinas de la época eran enormes y llenaban cuartos enteros con decenas de miles de tubos de vacío. Eran mucho más lentas que la computadora más barata que hay hoy en el mercado. Toda la programación se realizaba en lenguaje máquina absoluto, a menudo alambrando tableros “enchufables” para controlar las funciones básicas de la máquina. Los lenguajes de programación se desconocían. Todavía no existía el lenguaje ensamblador. Los “sistemas operativos” eran extraños. El usuario insertaba un tablero “enchufable” en la computadora y pasaba las siguientes horas esperando que durante los cálculos no se fundieran ninguno de los 20.000 tubos de vacío (más o menos). Normalmente eran cálculos numéricos como la elaboración de las tablas de senos y cosenos. Al inicio de las década de 1950, la rutina de trabajo mejoró un poco con la introducción de las tarjetas perforadas. La segunda generación (1955-1965): transistores y sistemas de lote Con la aparición del transistor las computadoras se volvieron lo suficientemente fiables como para que empezaran a venderse a clientes. Estas máquinas se instalaban en cuartos de computadoras especialmente acondicionadas con aire. Sólo oficinas principales del gobierno y universidades se podían permitir el lujo de pagar varios millones de dólares. El programador escribía el programa en papel (en FORTRAN o ensamblador), luego se perforaban las tarjetas y luego se llevaban al cuarto de la computadora para que el operador lo ejecutara. Tras la ejecución, éste iba al cuarto de la impresora a recoger los resultados. Luego, llevaba el resultado al programador. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 14 (de 94)
  • 15. José A. Cortijo Leno Dado el tiempo que se perdía con esta forma de trabajo aparece el sistema de lote. Es decir, los programadores traen las tarjetas, se lee el lote de trabajo en cinta (computadora elemental), el operador lleva la cinta de entrada a otra computadora especializada en cálculos quien graba los resultados en cinta, la cinta de salida se lleva a otra computadora elemental que imprime los resultados. La tercera generación (1965-1980): circuitos integrados y multiprogramación Los tiempos de espera en los proceso de entrada y salida ocupan el 80 ó 90% del tiempo, manteniéndose la CPU sin actividad. Para evitar esto aparece la multiprogramación. Si se ponían varios trabajos en la memoria central, la CPU podía mantenerse ocupada casi el 100% del tiempo. En esta década de 1960 Bell Laboratorios y General Electric decidieron embarcarse en el desarrollo de la computadora de servicio público, máquina que soportaría a miles de usuarios simultáneos de tiempo compartido. Los diseñadores de este sistema conocido como MULTICS (Multipexed information and computing service, información multicanalizada y servicio de computación). Este proyecto fracasó. En esta generación aparecen las minicomputadoras como la DEC PDP-1. Tenía sólo 4K de palabras de 18 bits, pero a 120.000 dólares (menos del 5% de una IBM 7094) se vendían como “pan caliente”. Luego se fabricaron otras PDP culminando en la PDP-11 Uno de los científicos de computación de Bell Laboratories que había trabajado en el proyecto MULTICS, Ken Thompson, halló después una PDP-7 que nadie utilizaba y empezó a escribir una versión de MULTICS para un usuario. Brian Kernighan dudaba de este sistema UNICS (Uniplexed information and computing service, información unicanalizada y servicio de computación) pero su ortografía se cambió posteriormente por UNIX. Después, otro científico de Bell Laboratories, Dennis Ritchie, unió esfuerzos con Thompson para reescribir el sistema en un lenguaje de alto nivel llamado C, diseñado y desarrollado por Ritchie. Bell Laboratories dieron licendia UNIX para universidades casi gratuitamente. La cuarta generación (1980-1995): computadoras personales Con la creación de los circuitos LSI (alta escala de integración) chips que contienen miles de transistores en un centímetro cuadrado comienza la era de las computadoras personales. Son dos los sistemas operativos los que dominan la escena de estas computadoras: MS-DOS “escrito” por Microsoft, para la IBM-PC y otras máquinas que utilizan la CPU de Intel 8088 y sus sucesores, y UNIX, que domina en las computadoras personales mayores que hacen uso de la familia de CPU Motorota 68000. Quizás sea irónico que el descendiente directo de MULTICS, diseñado para proporcionar un servicio de computación gigantesco, se haya vuelto tan popular en las computadoras personales, pero muestra principalmente lo bien pensadas que fueron las ideas de MULTICS y UNIX. Aunque la versión inicial de MS-DOS era relativamente primitiva, versiones posteriores ha incluido más y más características de UNIX, lo que no es totalmente sorprendente dado que Microsoft era un proveedor importante de UNIX, que usa el nombre comercial de XENIX (Marca registrada). Un avance interesante que empezó a tomar su sitio a mediados de la década de 1980 es el desarrollo de redes de computadoras personales en donde se ejecutan sistemas operativos en red y sistemas operativos distribuidos. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 15 (de 94)
  • 16. José A. Cortijo Leno En un sistema operativo en red, los usuarios tienen conocimiento de la existencia de múltiples computadoras y pueden ingresar en máquinas remotas y reproducir archivos de una máquina a la otra. Cada máquina ejecuta su sistema operativo local y tiene un usuario propio (o usuarios). En cambio, un sistema operativo distribuido, es aquel que se presenta ante sus usuarios como un sistema uniprocesador tradicional, aunque en realidad esté compuesto de múltiples procesadores. En un sistema distribuido real, los usuarios no tienen conocimiento de dónde se están ejecutando sus programas o de dónde están ubicado sus archivos; todo eso se debe manejar de forma automática y eficiente por medio del sistema operativo. La quinta generación (1995-…): sistemas operativos gráficos Comienza el verdadero desarrollo de los sistemas operativos gráficos y sistema operativos para redes o servidores. En el momento actual Windows es el sistema operativo más utilizado en el mundo. Creo que te resultarán familiares los sistemas operativos: Windows-95 (y su correspondiente revisión), Windows-98 (y su correspondiente revisión W-98 SE), Windows Milllenuim, Windows 2000 Profesional y Windows-XP Profesional. Estos dos últimos sistemas operativos son utilizados para ordenadores personales y, también, pueden utilizarse como clientes de Windows 2000 Advanced Server y Windows Server 2003 respectivamente. En 1996 Microsoft es cuando saca al mercado su primer sistema operativo para servidores: Windows NT. Es decir un sistema operativo capaz de controlas qué usuarios pueden entrar en la red, qué recursos pueden utilizar y de qué forma, etc. A este sistema operativo, lleno de problema y errores, le sucedieron varias revisiones hasta llegar a la 4.0, Windows 2000 Advanced Server y Windows Server 2003. Es decir, estos sistemas operativos tratan de controlar la red de la misma forma que ya lo venía haciendo el principal sistema operativo de la competencia: UNIX. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 16 (de 94)
  • 17. José A. Cortijo Leno HISTORIA DE LINUX En primer lugar diremos que UNIX es, para muchos “hackers”, el auténtico y único sistema operativo. Por “hackers” queremos referirnos a programadores dedicados, por afición, a explotar sus ordenadores al máximo, con resultados útiles para otras personas. Linux es una versión de UNIX de libre distribución, inicialmente desarrollada por Linus Torvalds en la Universidad de Helsinki, en Finlandia. Inicialmente, sólo fue un proyecto de aficionado de Linus Torvalds. Se inspiraba en Minix. Un pequeño UNIX desarrollado por Andrew S. Tanenbaum para que sus alumnos pudieran “ver” y “tocar” las entrañas de un sistema operativo real. En su libro “SISTEMAS OPERATIVOS: Diseño e Implementación”, año 1987 y en el que aparece todo el código de Minix, dice en la introducción: “Sin su software, una computadora es básicamente un montón de hierros sin utilidad. Con su software, una computadora puede almacenar, procesar y recuperar información, hallar errores de ortografía en manuscritos, realizar juegos de vídeo y llevar a cabo muchas otras actividades importantes para justificar la inversión. El software de la computadora puede dividirse de modo general en dos clases: los programas del sistema, que manejan la operación de la computadora misma, y los programas de aplicación, que resuelven problemas de sus usuarios. Lo más fundamental de todos los programas del sistema es el sistema operativo, que controla todos los recursos de la computadora y ofrece la base sobre la cual pueden escribirse los programas de aplicación.” El 5 de Octubre de 1991, Linus anunció la primera versión “oficial” de Linux. Podía ejecutar el intérprete de comandos y el gcc (compilador de C). Linux, al igual que UNIX, es un sistema operativo multitarea y multiusuario. Esto quiere decir que pueden trabajar varios usuarios simultáneamente en él, y que cada uno de ellos puede tener varios programas en ejecución. En 1984 aparece la organización FSF (Free Software Foundation), no lucrativa, con el fin de promover el desarrollo de un sistema operativo UNIX de libre distribución. Este sistema se llamaría GNU (No UNIX). La aportación clave de la FSF es la GPL (General Public License). La GPL permite distribuir y usar el software sin cargo alguno. Sin embargo, también permite que una persona y organización gane dinero distribuyendo el software. Cuando se venden programas GPL, el distribuidor no puede poner ninguna restricción a la redistribución. Esto significa que si compramos un programa GPL, podemos redistribuirlo gratis o cobrando una cantidad. Por último, el vendedor de software GPL debe proporcionar, sin coste adicional, el código fuente para que cualquiera pueda modificarlo a placer. Con Linux, hay que olvidarse del concepto de desarrollo organizado. Linux es un sistema operativo hecho por “hackers” de todo el mundo unidos por Internet. A través de Internet, cualquiera tiene oportunidad de unirse al grupo y ayudar al desarrollo y depuración del núcleo. Por regla general, hay una nueva versión del núcleo cada dos meses (a veces, cada menos tiempo). Esto depende del número de errores a corregir y de la cantidad de información recibida de los usuarios. Tema: Conceptos de Teleinformática - Página 17 (de 94)
  • 18. José A. Cortijo Leno Página 18 (de 94)
  • 19. José A. Cortijo Leno TEMA: TIPOS DE TRANSMISIÓN DE DATOS 1 Codificación de la información en la transmisión en banda base __________________________________________________ La transmisión en banda base es funcionalmente una técnica de transmisión de un solo canal. Se utiliza una codificación directa para enviar la información digital. Eléctricamente, la banda base ocupa todo el espectro de frecuencia que puede soportar el cable, por lo que en un momento dado una única señal de información estará presente en el medio de transmisión. Existen muchos códigos con los que es posible representar la información binaria para su posterior transmisión en banda base. En la figura de la derecha puedes apreciar una codificación simple de datos (con retorno a cero), un código de no retorno a cero (NRZ), un código bifase (como la codificación Manchester) y un código bifase diferencial (el código Manchester diferencial). Atendiendo al número de canales utilizados en el medio de transmisión, podemos hablar de: transmisión en banda base y transmisión en banda ancha. TRANSMISIÓN EN BANDA BASE.- Un solo canal para los datos, electrónica más simple (y barata) y mayor velocidad de transmisión. TRANSMISIÓN EN BANDA ANCHA.- Varios canales de transmisión sobre un mismo medio. Por medio de transmisión se entiende el soporte físico utilizado para el envío de datos por la red. La mayor parte de las redes existentes en al actualidad utilizan como medio de transmisión el cable de par trenzado. Ahora bien, además de la transmisión en banda base y banda ancha, hay muchos tipos de transmisión datos. Todo depende de qué característica estemos observando en cada momento. Algunos de estos tipos de transmisión son: • Transmisión serie y paralela. • Transmisión “símplex”, “semidúplex” y “dúplex” • Transmisión síncrona y asíncrona • Transmisión analógica y digital Tema: Tipos de transmisión de datos - Página 19 (de 94)
  • 20. José A. Cortijo Leno 2 Transmisión serie y paralela __________________________________________________ Esta clasificación se realiza atendiendo al número de circuitos utilizados para transmitir los bits. O lo que es lo mismo, cómo se secuencian los bits. TRANSMISIÓN SERIE (o secuencial).- Los bits se envían consecutivamente uno tras otro. Ideal para enviar datos a gran distancia. TRANSMISIÓN PARALELA.- Los bits de una misma palabra o carácter se envían por diferentes circuitos. De lo anterior, podemos deducir que la transmisión paralela es más rápida que la transmisión serie. 3 Transmisión “símplex” “semidúplex” y “dúplex” __________________________________________________ Esta clasificación se realiza atendiendo al sentido que siguen los datos. “SÍMPLEX”.- La transmisión de datos se realiza en un solo sentido, sin posibilidad de efectuarse en el opuesto. Es de uso poco común, siendo un ejemplo característico la captura de datos de medida de variables, como la velocidad del viento, etc. “SEMIDÚPLEX”.- La transmisión puede realizarse en los dos sentidos, aunque no simultáneamente. “DÚPLEX”.- La transmisión puede efectuarse simultáneamente en los dos sentidos. Tema: Tipos de transmisión de datos - Página 20 (de 94)
  • 21. José A. Cortijo Leno 4 Transmisión síncrona y asíncrona __________________________________________________ Esta clasificación se realiza atendiendo al tipo de sincronismo utilizado. Se llama sincronismo al proceso mediante el cual el emisor informa al receptor sobre los instantes de transmisión de las señales transmitidas. En definitiva, se trata de sincronizar los relojes del emisor y del receptor para evitar errores en la recuperación de los datos. TRANSMISIÓN ASÍNCRONA.- Ha sido históricamente la primera en utilizarse. La técnica de la transmisión asíncrona se muestra en la figura. El comienzo de un caráctesr se indica mediante un bit de arranque (estado “0” suponiendo que se asocia el reposo al estado “1”). Seguidamente se envía el carácter que según el tipo de código está constituido por un conjunto de 5 a 8 bits. El carácter está seguido por una señal de parada cuya duración mínima puede ajustarse a 1, 1’5 ó 2 bits. Lógicamente no se especifica duración máxima, puesto que el estado de la señal de parada es el mismo que el de la de reposo. TRANSMISIÓN SÍNCRONA.- Es una técnica más eficiente de transmisión. En ella no se envían bits de arranque y de parada sino que la información de sincronismo se envía paralelamente a la señal de datos. Tema: Tipos de transmisión de datos - Página 21 (de 94)
  • 22. José A. Cortijo Leno 5 Transmisión analógica y digital __________________________________________________ Esta clasificación se realiza atendiendo al tipo de señal utilizado. Hay dos tipos de señales eléctricas: analógicas y digitales. TRANSMISIÓN ANALÓGICA.- Se trata de una señal que presenta una variación continua con el tiempo y puede tomar infinitos valores (la señal no presenta saltos). TRANSMISIÓN DIGITAL.- La señal presenta una variación discontinua con el tiempo y sólo puede tomar ciertos valores discretos (finitos). Su forma característica se presenta en la figura. Este tipo de señal es la utilizada para materializar la información binaria codificada. Una señal digital se llama ANISÓCRONA cuando los intervalos significativos no tienen ninguna restricción. Es decir, los intervalos sucesivos pueden ser valores reales cualesquiera Observa la siguiente figura. Una señal digital se llama ISÓCRONA cuando los intervalos significativos son siempre múltiplos enteros de un cierto valor T que es el intervalo mínimo (un bit). Tema: Tipos de transmisión de datos - Página 22 (de 94)
  • 23. José A. Cortijo Leno TEMA: LA MODULACIÓN 1 El módem __________________________________________________ En ocasiones, para poder transmitir los datos entre un punto y otro es necesario hacer uso de las líneas de telecomunicaciones. Como es de imaginar, cuando la distancia entre estros puntos es muy grande. Actuando como interfaz entre la línea y el terminal se sitúa el módem. Éste convierte (“modula”) la señal digital emitida por el terminal origen, en una señal aceptable por la compañía de telecomunicaciones. Después en el otro extremo de la línea, el módem reconvierte ( o “remodula”) la señal a su forma original para entregarla al terminal receptor. Resumiendo, las señales u ondas con las que trabaja un ordenador han de transformarse en otras que sí puedan circular por el medio de transmisión. 2 La onda __________________________________________________ Una onda de telecomunicaciones tiene tres características principales: amplitud, frecuencia y fase. Un cambio realizado a cualquiera de estas características puede utilizarse para poder codificar en ella información. Esta operación recibe el nombre de modulación. Antes de continuar veamos qué es lo que representa cada una de estas tres características. Amplitud Es la altura de la onda, la variación por encima o por debajo de la línea de equilibrio. La amplitud es una medición del voltaje o corriente. Frecuencia La frecuencia de una onda portadora es el número de ciclos transmitidos durante alguna unidad de tiempo. En comunicaciones, dicha unidad de tiempo es generalmente un segundo (ciclos por segundo). Fase Indica el punto al que ha avanzado la onda con respecto a otro de referencia. Tema: La modulación - Página 23 (de 94)
  • 24. José A. Cortijo Leno 3 Primer ejemplo de modulación __________________________________________________ Tomemos una señal digital que refleje algún valor binario (datos o señal moduladora), y veamos el aspecto que puede tener nuestra onda (señal modulada) después de haber variado alguna de las características de la portadora (señal sobre la que vamos a realizar los cambios). La señal ASK es la onda resultante después de haber variado la amplitud de la portadora. Aquí un bit “1” se representa por la misma amplitud que la onda portadora; pero el bit “0” se representa con una amplitud que es justo la mitad de la portadora. La señal FSK muestra la onda portadora después de variar la frecuencia. Aquí un bit “1” se representa duplicando la frecuencia de la portadora y un bit “0” manteniendo su frecuencia. En la señal PSK se varía la fase, permaneciendo constantes la amplitud y la frecuencia. Se mantiene la fase de la portadora para codificar el “1” y se utiliza un desfase de π radianes para codificar el “0”. Al analizar la onda de telecomunicaciones dijimos que la frecuencia es una medida del número de ciclos por segundo. Existe otro término que indica ciclos por segundo, el hercio o hertz, que se abrevia como Hz. Por ejemplo, cuando si se habla de 1.000 ciclos por segundo, también puede decirse 1000 hercios, hertz o, mejor, 1 Kilohertz (1Khz). Tema: La modulación - Página 24 (de 94)
  • 25. José A. Cortijo Leno 4 Concepto de baudio __________________________________________________ En el entorno de las comunicaciones, oiremos a veces el término “baudio”, utilizado para describir la velocidad de transmisión o “velocidad de línea”. Esta palabra es una españolización de de Baudot, nombre de un directivo del Servicio de Telégrafos francés, y tanto “baudio” como “código Baudot” son términos en su honor, por el plan de codificación del que es autor. El baudio es la duración (en segundos) de la señal de transmisión más breve que puede aceptar un canal de comunicación. Los baudios de una línea de comunicación expresan el número máximo de veces, por segundo, que puede cambiar el estado de la señal en la línea (variaciones de amplitud, frecuencia, fase, etc.). El término baudio es típico de las comunicaciones. En transmisión de datos se emplea más bits por segundo (bps). Bueno, ¿pero qué quiere decir todo esto? Vamos a entrar un poco más en detalle. Baudio no es sinónimo de bits por segundo. Por ejemplo, en una línea de 2.400 es posible enviar 2.400, 4.800, 7.200, etc. bits por segundo, todo depende del módem y de la técnica de modulación que se emplee. Para entender esto aún mejor observa, en el siguiente gráfico, cómo es posible enviar la misma información que en el punto anterior pero invirtiendo la mitad de tiempo. Tema: La modulación - Página 25 (de 94)
  • 26. José A. Cortijo Leno 5 Modulación analógica __________________________________________________ En realidad todo lo que hemos visto es modulación analógica. ¿Por qué? Porque la onda portadora que estamos utilizando es una señal analógica. Ahora bien, dependiendo de si la moduladora es analógica o digital y de lo que estemos modificando en la portadora, podrás encontrarte las siguientes siglas: MODULADORA Analógica Digital (Voz) (Datos) Mod. Amplitud AM ASK Mod. Frecuencia FM FSK Mod. Fase PM PSK 6 Modulación digital __________________________________________________ La característica principal es que la portadora es digital en forma de tren de impulsos. Según se module uno y otro parámetro del impulso aparecen los diversos tipos de modulación que veremos a continuación. Impulsos modulados en amplitud (PAM) Este tipo de modulación tiene su origen en el concepto de muestreo de una señal. Cada cierto tiempo, T, se genera un impulso cuya amplitud es igual a la amplitud de la señal moduladora en ese momento. Impulsos modulados en posición (PDM) En este tipo de modulación la duración del impulso es proporcional a la amplitud de la muestra de la señal moduladora tomada en un instante T. Para determinar la duración de los impulsos se compara la señal moduladora con otra señal que tiene forma de dientes de sierra. En el instante en que las dos amplitudes coinciden, el impulso correspondiente de la señal PDM acaba, con lo cual su duración queda determinada por la amplitud de la moduladora. Este tipo de modulación trata de ahorrar potencia, pues todos los impulsos tienen la misma altura. Impulsos modulados en posición (PPM) Similar a la modulación anterior. Ahora, el punto de corte entre la moduladora y la señal con forma de dientes de sierra indican cuándo ha de emitirse el impulso. Se consigue un mayor ahorro de potencia. Observa detenidamente el gráfico anterior. Tema: La modulación - Página 26 (de 94)
  • 27. José A. Cortijo Leno 7 Modulación por impulsos codificados (MIC, o PCM en inglés) __________________________________________________ Esta modulación digital se basa en la presencia o ausencia de impulsos en ciertos instantes que dependen del valor de la señal moduladora en los instantes de muestreo. La señal MIC se compone de grupos de impulsos de igual amplitud, duración y posición en el tiempo. Creo que aquí también sirve lo de “más vale una imagen que mil palabras”. Así pues, analiza el siguiente gráfico. Tema: La modulación - Página 27 (de 94)
  • 28. José A. Cortijo Leno DISCO ÓPTICO: CD-ROM Introduzco este documento en este tema (“La modulación”) para que aprecies que los conceptos de muestra, cuantificación y posterior codificación en la MIC tienen su utilidad, incluso, en otros campos como el de la música. Además de reforzar los conocimientos que ya posees sobre modulación aprenderás qué es un CD-ROM. Creo que estos conocimientos tampoco te vendrán mal. Bajo el nombre de discos ópticos se designa a un conjunto de discos con tecnología láser. Actualmente los discos ópticos más utilizados en el mundo de la informática son: CD, DVD y Magneto-ópticos. ¿QUÉ ES UN CD ROM? Se trata de un disco de plástico de 12 cms. con un espesor de 1.2 mm y un agujero central de 1.5cms. con una capa metálica reflectante y un barniz protector. La información se graba en espiral, en lugar de pistas concéntricas. Esta espiral comienza en el centro y consigue una densidad de 16.000 TPI (pistas por pulgada) en comparación con las 135 de los discos de 3,5 “. Si pudiésemos desenrollar la espiral alcanzaría una longitud de 6 Kms. Mientras que en un disco duro la velocidad angular se mantiene constante en un CD la velocidad es variable para mantener la misma velocidad lineal y, por tanto, la misma densidad de grabación. De esta forma se consigue un mejor aprovechamiento de las capacidades del disco. La desventaja es que se consiguen peores tiempos de búsqueda que en los discos duros debido a la aceleraciones y deceleraciones. Los ceros y unos se almacenan mediante “agujeritos o no” sobre la superficie (pits y lands). SECTORES DE UN CD La información en un CD puede almacenarse de formas diferentes dependiendo del tipo de CD (CD-DA, CD Multimedia…). El tipo de sector más sencillo es el CD-DA con 2352 bytes, todos para codificar el sonido. Existen otros modos de codificar la información, introduciendo códigos de control para asegurar que en la transferencia de información no se producen errores. Por ejemplo, en un CD- ROM los datos ocupan 2048 bytes en el sector y el resto, hasta llegar a los 2352 son bits de control. En un CD-DA se leen 75 sectores por segundo, es decir en un CD-ROM a esa velocidad se leen 150 Kb/s. Un CD-ROM con características x2 quiere decir que la velocidad de transferencia de datos, entre la unidad y el ordenador, es el doble que la velocidad utilizada por un reproductor de CD-DA (150x2=300Kbytes/s.). PISTA Son agrupaciones de sectores que poseen el mismo modo. En un CD-DA cada pista posee una canción, aunque, es posible dividir una canción en pistas consecutivas para poder acceder directamente a una parte determinada. Para conocer la posición de cada pista existe una tabla de contenidos (TOC). Se trata de una pista que contiene un nro. de identificación de la pista, posición y duración (estos dos últimos datos expresados en minutos y segundos). Tema: La modulación - Página 28 (de 94)
  • 29. José A. Cortijo Leno SOPORTE CD-R Se trata de un CD “grabable”. No están en blanco. Contienen un pequeño relieve (para calibrar la velocidad de giro) y una zona “grabable” a los 23 mm (para calibrar la potencia del láser). Sobre el soporte plástico del disco encontramos un polímero (plástico que se quema con facilidad), una fina capa metálica reflexiva y un barniz protector. Al quemarse el polímero reflejará o no la luz láser de la unidad reproductora de disco. Existe un CD “reescribible”. Es decir, puede grabarse varias veces (CD-RW). En este caso el polímero es especial ya que dependiendo de la potencia del láser se logra restaurar la zona o volver a escribir sobre él. DEL DISCO MUSICAL AL CD-ROM El sonido digital necesita muestras con una frecuencia de 44,1KHz. (44100 muestras por segundo). La digitalización utiliza 16 bits por muestra. Si se trabaja con dos señales de audio (señal estereofónica) se necesitan los siguientes bits por segundo: 44100 muestras X 16 bits X 2 señales = 1.411.200 bits (176.400 bytes). Como cada bloque en un CD-DA posee 2.352 bytes entonces se necesitan: 176.000 / 2352 = 75 bloques. Como un CD-ROM utiliza 2048 bytes por bloque, más los de control, la velocidad base de transferencia es de: 75 X 2048 = 150 Kbytes por seg. = X1. __________________________________________________ ¿No está esto último relacionado con lo que acabamos de ver con la MIC? Tema: La modulación - Página 29 (de 94)
  • 30. José A. Cortijo Leno Ejercicio 1 Codifica en la línea 1, 2 y 3 los tres tipos de modulaciones analógicas estudiadas en clase. Luego, elige un tipo de modulación y trata de utilizarla para enviar los seis bits utilizando la mitad de los intervalos de tiempos usados en las modulaciones anteriores. Realiza esto último en la línea 4. Ejercicio 2 Según la onda estudiada en clase, ¿qué información binaria representa el gráfico de la derecha? Piensa que se ha seguido el siguiente criterio: Desfase de 0 rad. para la comb. 00. Desfase de π/2 rad. para la comb. 01. Desfase de π rad. para la comb. 10. Desfase de 3π/2 rad. para la comb. 11. Utiliza la línea 5 y 6 para hacer algo parecido pero con la modulación de amplitud y frecuencia. Tema: La modulación - Página 30 (de 94)
  • 31. José A. Cortijo Leno Ejercicio 3 Dibuja sobre las tres líneas las modulaciones digitales (PAM, PPM y PDM) estudiadas en clase. Ejercicio 4 Si en una línea de 2.000 baudios (y en donde se utiliza la modulación ASK) se detecta que el receptor recibe 8.000 bps esto se debe a que se utilizan __________ niveles distintos de amplitud. Ejercicio 5 Si en otra línea de 1.500 baudios (y en donde se utiliza la modulación FSK) se utilizan 4 frecuencias distintas, entonces los datos se transmiten a una velocidad de ______________ bps. Tema: La modulación - Página 31 (de 94)
  • 32. José A. Cortijo Leno Página 32 (de 94)
  • 33. José A. Cortijo Leno TEMA: LA MULTIPLEXACIÓN 1 Conceptos previos __________________________________________________ Fourier demostró que cualquier señal analógica puede representarse como una serie de sinusoides. Posiblemente te estés preguntando si es posible extraer de la primera señal las señales que poseen una determinada frecuencia. Tú mismo puedes imaginar la respuesta. ¿Qué hace una radio? ¿No selecciona una onda electromagnética con una determinada frecuencia? Es decir, la respuesta es sí. Existen un par de datos, que quiero que conozcas, para que posteriormente puedas entender por qué la RTC no es tan rápida (para transmitir datos) como otro tipo de líneas especializadas en esta labor. 1. El rango de frecuencias del habla humana se encuentra entre los 300 y 3.400 Hz. 2. El rango de frecuencias audibles por el oído humano es de 20-30 Hz. A 12.000-20.000 Hz. 2 Ancho de banda de un cable __________________________________________________ Cualquier cable se comporta como un filtro. No deja pasar frecuencias ni por debajo ni por encima de un determinado valor. Es decir, un cable sólo deja pasar una banda de frecuencias. A esto se le conoce como ancho de banda de un cable. Por Ejemplo, si por un cable sólo pueden pasar frecuencias superiores a 100 Hz e inferiores o iguales a 1.100 Hz entonces su ancho de banda es de 1000 Hz (1 Khz). Tema: La multiplexación - Página 33 (de 94)
  • 34. José A. Cortijo Leno Tras el estudio de los siguientes puntos te darás cuenta de dos cosas: 1. Nos interesa que el ancho de banda de un medio sea lo más grande posible (más canales de comunicación caben en él). 2. Nos interesa que el ancho de banda de cada canal también sea lo más ancho posible (más información podemos introducir en él por unidad de tiempo). 3 Multiplexación __________________________________________________ Un objetivo básico en el uso de los medios de transmisión consiste en lograr la utilización económica de los mismos al lograr que un determinado medio de transmisión sea utilizado simultáneamente por el mayor número posible de usuarios. Existen dos técnicas de multiplexación: multiplexación por división de tiempo (TDM) y multiplexación por división de frecuencia (FDM). MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO (TDM) Este tipo de multiplexación se puede utilizar cuando la velocidad de los datos en el medio de transmisión es superior a la de los datos a ser transmitidos. En este tipo de transmisión, a cada línea de baja velocidad (datos a transmitir) se le asigna un cierto fragmento de tiempo, de forma que cada una de ellas ocupa periódicamente una porción del tiempo total de la señal de salida. En la figura se representa un esquema de la transmisión. Los multiplexores TDM disponen de elementos electrónicos que investigan las líneas de baja velocidad a intervalos regulas de tiempo sin que se pierda información alguna, de tal forma que en un instante determinado una cierta información generada en la línea de baja velocidad ocupa todo el canal de transmisión de la línea de alta velocidad. Tema: La multiplexación - Página 34 (de 94)
  • 35. José A. Cortijo Leno MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM) En esta técnica se asigna a cada comunicación una banda en el espectro de frecuencias. Cada señal es modulada por una frecuencia portadora y las frecuencias portadoras están lo suficientemente separadas para que los anchos de banda de cada señal modulada no se superpongan. En la siguiente figura se representa un esquema de la técnica FDM. En el multiplexor se introducen 4 señales que se modulan con 4 portadoras f1, f2, f3 y f4. Cada señal modulada requiere un ancho de banda que es la que corresponde a un canal. Para impedir interferencias, los canales se separan por bandas de protección. Las señales transmitidas son analógicas, aunque las señales de entrada pueden ser analógicas o digitales. Como curiosidad has de saber que un canal telefónico cubre el espectro de frecuencias de 300 Hz a 3.400 Hz, es decir, tiene un ancho de banda de 3.100 Hz. Teniendo en cuenta la banda de protección, el espectro total ocupado por un canal de voz es de 4 KHz (canal de rango vocal). Otro gráfico que también podrás encontrar y que representa la multiplexación por división de frecuencia es el que se muestra en la figura. 4 La concentración __________________________________________________ La concentración es otro sistema que permite la utilización de un medio entre varios usuarios. Consiste en compartir bajo demanda un cierto número de canales de salida entre varios canales de entrada. El concentrador adjudica el canal de salida a un canal de entrada solamente cuando el canal de entrada transmite realmente. Si todos los canales entrantes están activos, el tráfico global no puede ser cursado sobre los soportes de salida, y el concentrador debe almacenar una parte de la información para retransmitirla más tarde o bien, bloquear uno o varios canales entrantes (lo que recibe el nombre de contención). Un concentrador es, pues, un dispositivo qu a menudo realiza otras funciones adicionales (cambios de código, conversiones de velocidad, etc.) Tema: La multiplexación - Página 35 (de 94)
  • 36. José A. Cortijo Leno 5 Organización funcional de la red telefónica __________________________________________________ Desde el punto de vista funcional, la red telefónica se organiza en una serie de niveles, más o menos jerarquizados, constituidos por las centrales de conmutación y los medios de transmisión que los unen entre sí o con los abonados. Vamos a considerar someramente unos cuantos conceptos fundamentales esquematizados en la siguiente figura: NIVEL LOCAL Y URBANO La unidad básica para el tratamiento de una red telefónica es la red local o red urbana, que está constituida por una central de conmutación, una serie de abonados (aparatos telefónicos) situados en el área geográfica servida por la central y las líneas individuales que unen a cada uno de los abonados con la central. Tema: La multiplexación - Página 36 (de 94)
  • 37. José A. Cortijo Leno Cuando un determinado núcleo de población, por su extensión y características puede estar servido por una sola central, ésta se llama local. Si el núcleo de población debe subdividirse en varias zonas la central que sirve a cada una de ellas recibe el nombre de urbana, y el núcleo de población correspondiente el de área multicentral. La red propiamente dicha está compuesta por una serie de cables de pares de gran capacidad, que parten del repartidor de la central y van ramificándose en cables más pequeños hasta cubrir materialmente toda el área servida por la central con las llamadas cajas terminales, pequeños repartidores situados en fachadas, azoteas, sótanos, etc. Y desde los cuales puede llegarse con una “acometida” a cualquier punto en que se solicite el servicio. Las distintas centrales urbanas de un área multicentral se hallan unidas entre sí, bien mediante una red poligonal (todas con todas), bien mediante una red en estrella con el uso de las llamadas centrales tándem o, como es lo más frecuente, con una solución mixta. NIVEL SECTORIAL Las centrales locales situadas dentro de una determinada comarca, con ciertas afinidades entre sí que justifican un mayor tráfico entre ellas, se agrupan en un segundo nivel, interconectándose a través de una central llamada de sector. Salvo raras excepciones, el sector nunca agrupa centrales locales de distinta provincia. NIVEL PROVINCIAL Los distintos sectores que comprende una provincia se unen entre sí a través de la Central Automática Interurbana (CAI), a la que están unidas todas las centrales de sector de la provincia, así como las centrales urbanas que pueda haber en la misma. NIVEL NACIONAL Todo el tráfico que ha de rebasar los límites de la provincia en que se genera, se encamina desde la Central Automática Interurbana a otra Central Automática Interurbana de otra provincia. Si no existe conexión directa es preciso hacer uso de otro tipo de central jerárquicamente superior: la Central Automática Nacional (CAN). En general siempre que el tráfico lo justifica, se establecen enlaces directos entre dos centrales de un mismo nivel jerárquico, dejando el camino extraordinario (utilizando centrales de nivel superior) para absorber el tráfico que no puede cursarse en momentos de saturación. Las uniones entre centrales, a que se hace referencia en los párrafos anteriores, se realizan estableciendo entre ellas un número de circuitos (enlaces) en función del tráfico esperado y utilizando los medios de transmisión que se describirán en un tema posterior. Dichos enlaces se hallan siempre a disposición de los correspondientes elementos de conmutación. Cuando se establece una comunicación automática se captura uno de dichos circuitos y se mantiene ocupado mientras dura la comunicación, quedando liberado y dispuesto a ser ocupado de nuevo, tan pronto como termine la comunicación. Esto significa que en las comunicaciones establecidas a través de la red automática conmutada resulta imposible, en condiciones normales, conocer de antemano el camino concreto que seguirá una determinada comunicación y bastante complejo el determinarlo una vez establecida. Tema: La multiplexación - Página 37 (de 94)
  • 38. José A. Cortijo Leno 6 Conceptos relacionados con el ancho de banda __________________________________________________ BANDA ANCHA La velocidad de una conexión a Internet –o a cualquier red- viene dada por su ancho de banda, es decir, por la cantidad de datos que pueden transmitirse en un periodo de tiempo determinado. Normalmente viene expresado en kilobits pos segundo (kbps). El término “banda ancha” es sinónimo de conexión de alta velocidad y se suele calificar así a partir de 128 kbps. DSL La tecnología de Línea de Abonado Digital (Digital Subscriber Line) incrementa espectacularmente la capacidad de transmisión de datos de las líneas de teléfono “de toda la vida”, y ha logrado poner al alcance de gran parte de la población una conexión a Internet de alta velocidad. Hay distintos tipos de tecnologías DSL, diferenciadas sobre todo por el ancho de banda dedicado a enviar y recibir datos, por su alcance y velocidad máxima. Así la “A” de ADSL significa “Asimétrica”, y se refiere a que la velocidad de bajada es siempre mayor que la de subida. CABLE Es otro tipo de conexión de banda ancha, caracterizado porque en lugar del “tradicional” hilo de cobre emplea cables de fibra óptica. Éstos consisten en filamentos de vidrio por los cuales se envía la información, en forma de impulsos de luz. Permite transmitir mayor caudal de información (también se usa, por ejemplo, para enviar emisiones de TV) y es menos sensible a interferencias. OTRAS TECNOLOGÍAS Además de ADSL y cable existen otras tecnologías de banda ancha. La más destacada es PLC, comercializada por Endesa e Iberdrola. Es una conexión de alta velocidad a Internet que aprovecha la red eléctrica. __________________________________________________ En el siguiente documento te muestro, nuevamente, qué es la multiplexación por división de frecuencia. Lo hago de una forma más extensa por si te quedan dudas de qué es exactamente. Creo que las explicaciones y los gráficos que aporto te resultarán muy útiles para su comprensión. Tema: La multiplexación - Página 38 (de 94)
  • 39. José A. Cortijo Leno LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA Como el rango de frecuencias electromagnéticas es muy superior al del habla humana (300-3.400 Hz) los técnicos dividen las frecuencias de la onda portadora en bandas de menor tamaño, de la gama de “frecuencia vocal”, que reciben el nombre de banda base. Entonces, modulando la señal de cada una de las bandas bases con una conversación (o datos) se pueden acumular conversaciones para su transmisión en paralelo. Este agrupamiento de múltiples canales de conversaciones de rango vocal para la transmisión independiente y simultánea a través de un solo medio de mayor capacidad recibe el nombre de “multicanalización”, “multiplexación”, “multiplexing” o “multiplaje”. Visto de otra forma, es la división de un medio de transmisión en partes o ramas, cada una de las cuales es capaz de llevar información procedente de una fuente distinta. Existen diversas formas de multiplexar varios canales por un solo medio de transmisión. Si la gama de frecuencias es lo suficientemente amplia, la canalización puede realizarse en paralelo dividiendo el ancho de banda de la portadora por la frecuencia. Esta operación recibe el nombre de multiplexación por división de frecuencias (FDM). Cuando la banda se divide en partes para aceptar múltiples entradas en serie por tiempo, el proceso recibe el nombre de multiplexación por división de tiempo (TDM). Pero analicemos con más detalle la multiplexación por división de frecuencia, la más comúnmente utilizada para la transmisión a larga distancia. Las frecuencias de onda audibles por el oído humano oscilan normalmente de unos 20 ó 30 Hz (es decir, ciclos por segundo) a unos 12.000 Hz. Pero el individuo con una percepción acústica muy aguda puede oir sonidos con una frecuencia de onda de hasta 20.000 Hz. Sin embargo, el rango de frecuencia para el habla humana oscila entre unos 300 a 3.300 Hz, y este es el rango que se ha establecido como unidad de medida básica para un canal de rango vocal. Tema: La multiplexación - Página 39 (de 94)
  • 40. José A. Cortijo Leno Si tenemos una onda portadora con un rango de frecuencia de 24.000 Hz y una banda protectora contra interferencias de canales adyacentes, con un ancho de banda de, por ejemplo, 500 Hz en ambos lados de la banda de voz de 3.000 Hz, la onda puede subdividirse en bandas de 4.000 Hz, sobre cada una de las cuales puede transmitirse un canal de voz. Observa el gráfico donde aparecen teléfonos. Pero nos falta algo. Sabemos que el ancho de banda de la onda portadora es de 24.000 Hz. Pero no conocemos las frecuencias en las que se transmite. Supongamos entonces que la frecuencia de transmisión más baja de la onda es de 50 kilohercios, equivalentes a 50.000 ciclos por segundo. Como la anchura de la banda es de 24 kilohercios, sabemos que el rango de transmisión de la onda se encuentra entre 50 y 74 kilohercios. Ten en cuenta que las frecuencias utilizadas en este ejemplo son a efectos explicativos. Sabiendo entonces que las frecuencias de la banda base se han sometido a multiplexación en las frecuencias de la onda portadora en incrementos de 4 Khz, vemos que la voz (o datos) en el canal uno se transmitirá entre 50 y 54 Khz; más exactamente, entre 50’5 y 53’5 Khz para respetar las dos bandas protectoras. La transmisión en el canal 2 se hará entre 54 y 58 Khz, y así sucesivamente para el resto. Tema: La multiplexación - Página 40 (de 94)
  • 41. José A. Cortijo Leno TEMA: MEDIOS DE TRANSMISIÓN 1 Línea aérea de hilo desnudo __________________________________________________ Conjunto de hilos de cobre (raramente de bronce o hierro) de diámetro entre 1’5 y 4 mm, que se mantienen aislados y paralelos (con ciertas rotaciones) al apoyarse sobre unos soportes que van en las crucetas, sujetos a los postes. Cada dos hilos constituyen un circuito físico. Hoy en día el uso de las líneas aéreas está limitado a determinadas zonas rurales de muy escaso tráfico y servicio de extrarradio. Hace unos años tuvieron una importancia capital. 2 Cable de pares __________________________________________________ El cable de telefonía, está formado por dos hilos de cobre, convenientemente aislados. Los dos hilos que forman un circuito van torsionados entre sí, con pasos de torsión distintos en cada “par”, para evitar cruces por diafonía. Constituyen la base de las redes urbanas y de las interurbanas. El cable de pares para el montaje de redes locales puede ser: apantallado (FTP o STP) y sin apantallar (UTP). PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, foiled twisted pair) Según las especificaciones de uso en las instalaciones de red Ethernet, FTP proporciona resistencia y protección contra las interferencias electromagnéticas, pero sin aumentar significativamente el peso o tamaño del cable. Sin embargo, aunque el FTP brinda mayor protección, es más caro que el cable de par trenzado sin apantallar. A diferencia del cable coaxial, el blindaje en el FTP no forma parte del circuito de datos y, por lo tanto, el cable debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Normalmente, los instaladores conectan el FTP a tierra en el armario para el cableado y el hub, aunque esto no siempre es fácil de hacer, especialmente si los instaladores intentan usar paneles de conexión antiguos que no fueron diseñados para cable FTP. Si la conexión a tierra no está bien realizada, el FTP puede transformarse en una fuente de problemas, ya que permite que el blindaje actúe como si fuera una antena, absorbiendo las señales eléctricas de los demás hilos del cable y de las fuentes de ruido eléctrico que provienen del exterior del cable. Por último, no es posible realizar tendidos de cable FTP tan largos como con otros medios de transmisión sin repetir la señal. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS Tema: Medios de transmisión - Página 41 (de 94)
  • 42. José A. Cortijo Leno PAR TRENZADO APANTALLADO (STP, shielded twisted pair) El STP suele usarse en instalaciones Token Ring. En este tipo de cable, conocido como STP de 150 ohmios, no sólo está totalmente blindado para reducir la interferencia electromagnética, sino que a su vez cada par de hilos trenzados se encuentra blindado con respecto a los demás para reducir la diafonía. Aunque el blindaje empleado en el cable de par trenzado blindado de 150 ohmios no forma parte del circuito, como sucede con el cable coaxial, aún así debe estar conectado a tierra en ambos extremos. Este tipo de cable STP requiere una cantidad mayor de aislamiento y de blindaje. Estos factores se combinan para aumentar de manera considerable el tamaño, peso y costo del cable. También requiere la instalación de grandes armarios y conductos para el cableado, lujos que en muchos edificios antiguos no se pueden permitir. Con el STP se suelen utilizar conectores RJ49 PAR TRENZADO SIN APANTALLAR (UTP, unshielded twisted pair) El UTP es un medio compuesto por cuatro pares de hilos, que se usa en diversos tipos de redes. Cada par de hilos se encuentra aislado de los demás. Para reducir las interferencias y la diafonía entre los pares, los pares del cable UTP se encuentran trenzados (como también ocurre en los cables anteriores). Este cable tiene una impedancia de 100 ohmios. Esto lo diferencia de los otros tipos de cables de par trenzado, como, por ejemplo, los que se utilizan para los teléfonos. Como el UTP tiene un diámetro externo de aproximadamente 0,43 cms, el hecho de que su tamaño sea pequeño puede ser ventajoso durante la instalación. Como el UTP se puede usar con la mayoría de las arquitecturas de red principales, su popularidad va en aumento. El cable de par trenzado sin apantallar presenta muchas ventajas. Es de fácil instalación y es más económico que los demás tipos de medios de transmisión. De hecho, el cable UTP cuesta menos por metro que cualquier otro tipo de cableado de LAN, sin embargo, la ventaja real es su tamaño. Como su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan rápidamente como sucede con otros tipos de cables. Este puede ser un factor sumamente importante para tener en cuenta, en especial si se está instalando una red en un edificio antiguo. Con el cable UTP y conector RJ-45 se garantiza una conexión sólida y de buena calidad. Sin embargo, el cableado de par trenzado sin apantallar también tiene una serie de desventajas. El cable UTP es más sensible al ruido eléctrico y a las interferencias que otros tipos de medios. Además, hubo una época en la que el cable UTP era considerado más lento para transmitir datos que otros tipos de cables. Sin embargo, hoy en día ya no es así. De hecho, en la actualidad, se considera que el cable UTP es el más rápido entre los medios basados en cobre. Pero, la distancia entre los refuerzos de la señal es menor para UTP que para el cable coaxial. Para montar una red Fast Ethernet es necesario utilizar cable UTP Cat-5. Si lo que se desea es montar una red Gibabit Ethernet es necesario utilizar cable UTP Cat-5e o Cat-6. Tema: Medios de transmisión - Página 42 (de 94)
  • 43. José A. Cortijo Leno 3 Cable de cuadretes __________________________________________________ Concebido de cara a las comunicaciones de larga distancia y como soporte de sistemas de alta frecuencia, tiene un aspecto externo igual al de pares, ya descrito, pero con las siguientes características diferenciales: Los hilos se agrupan de cuatro en cuatro formando los cuadretes y dando lugar, según la forma en que se agrupan, a dos tipos de cables. CABLES TIPO DM O TWISTED Los dos pares del cuadrete cuyos hilos van torsionados entre sí, se torsionan a su vez con paso distinto. CABLES TIPO ESTRELLA Los cuatro hilos ocupando los vértices de un cuadrado, se torsionan en conjunto con un paso único. Los primeros permiten el uso en baja frecuencia. Estos cables constituyeron durante muchos años la base de las comunicaciones interurbanas para distancias medias. Actualmente su uso va decreciendo, siendo sustituidos por cables coaxiales y radioenlaces. Los cables de cuadrete “tipo estrella” están diseñados para mejorar las características en las altas frecuencias. 4 Cables coaxiales __________________________________________________ Con los cables descritos anteriormente, difícilmente podrían cubrirse las necesidades masivas de comunicación existentes hoy en día. Permiten la creación de pocos canales telefónicos, en comparación con el cable coaxial con el que es posible trabajar con señales de varias decenas de Megahercios. Un cable coaxial (de telefonía) está constituido por un conductor filiforme, que ocupa el eje longitudinal de otro conductor en forma de tubo, manteniendo la perfecta coaxialidad de ambos mediante un aislante apropiado. Dentro del capítulo de cables coaxiales cabe mencionar especialmente los cables submarinos, diseñados para cubrir grandes distancias a través de mares y océanos. En la práctica, para grandes distancias se utiliza casi en exclusiva el cable coaxial. En pares de este tipo, la diafonía disminuye ya que el conductor exterior actúa como pantalla. El principal problema que presenta la transmisión por cable coaxial es la necesidad de una corrección y amplificación de la señal a intervalos regulares. Tema: Medios de transmisión - Página 43 (de 94)
  • 44. José A. Cortijo Leno Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. Se pueden realizar tendidos entre nodos de red a mayores distancias que con los cables STP o UTP, sin que sea necesario utilizar tantos repetidores. El cable coaxial de mayor diámetro (para las LAN) se especificó para su uso como cable para la red Ethernet. Este tipo de cable coaxial frecuentemente se denomina thicknet o red gruesa. Como su apodo indica, debido a su diámetro este tipo de cable puede ser demasiado rígido como para poder instalarse con facilidad. La regla práctica es: cuanto más difícil es la instalación de los medios de red, más cara resulta la instalación. El cable coaxial resulta más costoso de instalar que el cable de par trenzado. Hoy en día el cable thicknet no se usa casi nunca, salvo en instalaciones especiales. El cable coaxial con un diámetro externo de solamente 0,35 cm (a veces denominado thinnet o red fina) se usa para las redes Ethernet. Era particularmente útil para instalaciones de cable en las que era necesario que el cableado tuviera que dar muchas vueltas. 5 Radioenlaces __________________________________________________ Los radionenlaces, en la transmisión de información, representan un papel similar al de los cables físicos. En los cables físicos, la energía transmitida de un extremo a otro, se concentra en unos medios conductores. Luego, los repetidores intercalados en el recorrido y separados una determinada distancia, tienen como misión compensar la atenuación que introduce la sección del cable. En un radioenlace la energía se concentra en un haz estrecho, de ondas electromagnéticas, dirigido de un repetidor a otro a través de un medio de transmisión inmaterial. Estos repetidores deben amplificar el nivel con el fin de compensar la atenuación de propagación. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la distancia entre repetidores es mucho mayor en el caso de un radioenlace: 45 Km frente a los 9 ó 4’5 Km típicos de un sistema de transmisión por cable. Todo esto se consigue mediante el uso de antenas parabólicas, precisándose la existencia de visibilidad entre cada dos antenas consecutivas. Tema: Medios de transmisión - Página 44 (de 94)
  • 45. José A. Cortijo Leno Generalmente en los sistemas de radioenlace para telefonía, las estaciones terminales están ubicadas en las centrales telefónicas de las poblaciones a unir telefónicamente. En algunos casos, se dispone de una estación de radio en las afueras de la ciudad en la que termina el sistema de radioenlace, para desde allí prolongar los circuitos hasta la central por medio de otros sistemas de transmisión, normalmente cable coaxial (observa la figura anterior). El número de estaciones repetidoras, y su situación geográfica, vendrá determinado por la distancia entre los dos puntos terminales, las características tipográficas del terreno y, sobre todo, por las exigencias técnicas que la calidad del servicio imponga. Además del radioenlace por ondas terrestres es necesario mencionar una técnica surgida hace unos pocos años en las comunicaciones internacionales y que representará (y representa) un papel fundamental en el futuro, me refiero a los radioenlaces que utilizan como repetidor satélites espaciales. Estamos hablando de los radioenlaces vía satélite artificial. En las comunicaciones comerciales se desecha el uso de los satélites pasivos (superficies metalizadas que reflejan las ondas). En la actualidad se utilizan satélites artificiales activos, que reciben la señal de una estación terrena, luego la amplifican, cambian la banda de frecuencias y la transmiten a otra estación terrena. Dichos satélites se sitúan en una órbita ecuatorial a 35.000 Km de altura y, con períodos de rotación de 24 horas (da la impresión de que están fijos en el cielo) recibiendo el nombre de “geoestacionarios”. Algo más… No existe un medio físico que los soporte, se basan en la propagación de las ondas por el aire (tierra) o el vacío (espacio). Se utilizan antenas parabólicas y es necesario que éstas se vean. Cuando han de recorrer grandes distancias transoceánicas es necesario el uso de satélites espaciales. Suelen ser geoestacionarios a 35.000 km de altura. Una señal de ida y vuelta tarda 240 milisegundos (1/4 segundo). Sobre los satélites espaciales… ● En 1.957 la URSS lanza el primer satélite (Sputnik). ● En 1.958 EEUU lanza el primer satélite americano para el ejército. ● En 1.965 (Cabo Kennedy) se lanza el primer satélite comercial. ● Al principio la altura era de 10.000 Km y describían órbitas elípticas. ● Los actuales poseen una altura entre los 11.000 y 35.000 Km y son geoestacionarios. Tema: Medios de transmisión - Página 45 (de 94)