Intrododuccion a Redes de Computadores

1. INTRODUCCION A LAS REDES DE COMPUTADORES
NEY HERNANDO MUÑOZ SANCHEZ
CODIGO: 16.761.740
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
Febrero 24 de 2015

2. Introducción
El presente documento contiene una descripción general de los conceptos básicos de los
temas incluidos en la Unidad I Introducción a las Redes de Computadores, del curso Redes
Locales Básico del programa Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional Abierta y a
Distancia UNAD. Se realiza para dar cumplimiento al producto académico que debe elaborar
cada estudiante como actividad individual de la primera fase del curso (planificación). El
documento será publicado en www.slideshare.net y socializado en el foro del Entorno de
Aprendizaje Colaborativo creado para tal fin en el campus virtual de la UNAD.
Se desarrolló teniendo en cuenta las instrucciones de la guía integrada de actividades del
curso. De acuerdo con dichas instrucciones y luego de haber realizado un reconocimiento de los
contenidos bibliográficos propuestos por el director y tutor del curso, se da respuesta a las
siguientes preguntas o conceptos: a) Cuál es la diferencia entre dato y señal. b) Que se entiende
por señalización. c) Que es la transmisión de datos y cuál es su clasificación. d) Que son las
señales análogas y las señales digitales características. e) En una señal que es la amplitud, la
frecuencia, el periodo, la fase y la longitud de onda. f) Explicación del espectro y que es el ancho
de banda y cuáles son sus características. g) Explicación que es la Modulación y Codificación de
Datos (cuáles son los tipos de Modulación que existen) y h) Que es la Multiplexación y cuáles
son las técnicas que existen.
Es importante anotar que durante el proceso de aprendizaje de los temas tratados en el
presente documento, se careció de un aprendizaje práctico que facilitara la comprensión de los
conceptos fundamentales de las redes de computadores.

3. Objetivos
Objetivo general
Conocer los fundamentos teóricos considerados necesarios para el aprendizaje básico de las
redes de computadores a través del reconocimiento de los contenidos bibliográficos propuestos
por el director del curso.
Objetivos específicos
1. Conocer los modelos de comunicación, los elementos que los conforman y la evolución de la
redes de computadores.
2. Conocer los medios de transmisión de datos a partir del estudio de los tipos de señal, el
espectro de frecuencia y ancho de banda, medios de transmisión, modos de transmisión y
sincronización.
3. Conocimiento del concepto de perturbaciones en la transmisión a partir del estudio del
concepto de modulación, multiplexacion y la interfaz RS 232.

4. 1. Introducción a las redes de computadores
Para el entender el funcionamiento de las redes de computadores es necesario conocer los
componentes o factores que interviene en la transmisión de la información, dentro de los cuales
se encuentran: dato, señal, espectro de frecuencia y ancho de banda, medio de transmisión,
modos de transmisión y sincronización. A continuación se hace una descripción general de cada
uno de ellos.
1.1. Dato
En el contexto informático un dato se puede definir como una representación simbólica
(numérica, alfabética, algorítmica, espacial, etc.), de un atributo o variable cuantitativa o
cualitativa. Los datos se pueden se capturados u obtenidos a través de observaciones o
mediciones para luego ser almacenados y transportados en dispositivos electrónicos en forma
análoga o digital.
Según su naturaleza los datos se clasifican en analógicos y digitales, los primeros toman
cualquier valor dentro de un intervalo y los segundos solo toman determinados valores posibles
dentro de un intervalo.
1.2. Señal
Según Fernández (2009, p.1) una señal es la forma eléctrica o electromagnética de
transmitir datos a través de un medio de transmisión. Dichas señales se clasifican en analógicas
y digitales.
1.3. Diferencia entre Dato y Señal
De las definiciones anteriores se puede deducir que la diferencia entre un dato y una señal es
que el dato es la información de un atributo y la señal es la forma de transmisión del dato en un
medio de transmisión.

5. 1.4. Señalización
Según Fernández (2009, p.1) Señalización es “La propagación física de una señal a través
del medio adecuado”. En una red de computadores es muy importante considerar la forma de
codificación de los datos, así como el ancho de banda que se utiliza en el medio transmisión. La
codificación y su ancho de banda se conocen como señalización.
1.5. Transmisión de datos
Transmisión de datos es el movimiento de información codificada, de un punto a uno o más
puntos, mediante señales eléctricas, ópticas, electroópticas o electromagnéticas. De igual forma
se puede decir que transmisión de datos es la acción de cursar datos a través de un medio de
telecomunicaciones desde un lugar en que son originados hasta otro en el que son recibidos.
Según Romero (2004 – 2005, p. 58), La transmisión de datos se clasifica según la naturaleza del
dato a transmitir. Hay cuatro combinaciones:
- Dato analógico – Transmisión mediante de una señal analógica
- Dato analógico – Transmisión mediante de una señal digital
- Dato digital – Transmisión mediante de una señal digital
- Dato digital - Transmisión mediante de una señal analógica
1.6. Señal analógica
La definición de señal analógica que normalmente se encuentra en la diferente referencia
bibliográfica es: “Una señal analógica es una forma de onda continua que cambia suavemente en
el tiempo. A medida que la onda se mueve de A a B, pasa a través de, e incluye un número

6. infinito de valores en, su camino. Las señales análogas se ilustran a través en un par de ejes
perpendiculares, el eje vertical representa el paso el valor potencia de la señal y el eje horizontal
representa el paso del tiempo” (Suarez, 2009, p. 17).
Figura 1. Señal análoga
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de comunicaciones.
Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.
“La onda seno es la forma fundamental de una señal análoga periódica. Visualizada como la
única curva oscilante, su cambio a lo largo del curso de un ciclo es suave y consistente, un flujo
continuo, el cual se muestra en la figura No. 1. Cada ciclo está formado por un único arco sobre
el eje del tiempo seguido por un único arco por debajo de él. Las ondas seno se pueden describir
completamente mediante tres características: Amplitud, periodo y frecuencia y fase” (Suarez,
2009, p. 17).
1.7. Señal digital
Según Suarez (2009, p.23), un señal digital se considera que es discreta dado que solo puede
tener un numero de valores definidos, los cuales generalmente son ceros y unos y su transición
es instantánea como una luz que se encienda y se apaga. En la figura No. 2 se ilustra una señal
digital. Las líneas verticales demuestran que hay un salto repentino entre un valor y otro de la
señal. Las regiones planas y altas indican que estos valores son fijos. Una gran diferencia que
existe entre la señal análoga y digital, es que la señal análoga cambia continuamente con respecto

7. al tiempo, mientras que la señal digital cambia instantáneamente. En la gráfica los datos se están
codificados con un 1 como voltaje positivo y un 0 como un voltaje cero.
Figura 2. Señal digital
Imagen descargada el 25 de febrero de 2015 de http://www.diegotecnology.es/senales -digitales
Las características que se utilizan para describir un señal digital son: intervalo de bit (en
lugar de periodo) y tasa de bit (en lugar de frecuencia).
1.8. Características de las señales
1.8.1 Amplitud
La amplitud de una señal en un gráfico es el valor de la señal en cualquier punto de la onda.
Es igual a la distancia vertical desde cualquier punto de la onda hasta el eje horizontal. La
máxima amplitud de una onda seno es igual al valor más alto que puede alcanzar sobre el eje
vertical. En una señal analógica la amplitud se muestra en la figura No. 3.

8. Figura 3 Amplitud de una señal
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición
1.8.2 Periodo y frecuencia
El periodo de una señal es la cantidad de tiempo, en segundos, que necesita una señal para
completar un ciclo de la onda. La frecuencia es el número de periodos que se realizan en un
segundo. La secuencia de una señal es el número de ciclos por segundos. En la figura No. 4 se
ilustra el concepto de periodo y frecuencia (Zuárez. 2009, p.19).
Figura 4 Periodo y frecuencia
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.

9. Como se mencionó anteriormente en una señal digital la característica periodo y la
frecuencia se conocen como intervalo de bit y tasa de bit respectivamente.
Según Suárez (2009, p23), “El intervalo de bit es el tiempo necesario para enviar un único
bit. La tasa de bit es el número de intervalos de bit por segundo. Esto significa que la tasa de bit
es el número de bit enviados en un segundo, habitualmente expresado en bit por segundo (bps)”.
La figura 5 muestra estas características en una señal digital en donde el dato esta codificado en
ceros y unos.
Figura 5 Intervalo de bit y tasa de bit
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición
1.8.3 Fase
Según Suarez (2009, p20) se define fase de una señal como “La posición de la onda relativa
al instante de tiempo 0. Si se piensa en la onda como algo que se puede desplazar hacia delante o
hacia atrás a lo largo del eje del tiempo, la fase describe la magnitud de ese desplazamiento.
Indica el estado del primer ciclo. La fase describe la posición de la forma de onda relativa al
instante de tiempo 0”

10. La fase se mide en grados o radianes (360 grados son 2π radianes) Un desplazamiento de
fase de 360 grados corresponde a un desplazamiento de un periodo completo; un desplazamiento
de fase de 180 grados corresponde a un desplazamiento de la mitad del periodo; un
desplazamiento de fase de 90 grados corresponde a un desplazamiento de un cuarto de periodo.
Véase figura 6.
Figura 6 Fase de una señal
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición
1.8.4 Longitud de onda
Cuando los electrones se mueven crean ondas electromagnéticas que se pueden propagar por
el espacio libre. La cantidad de oscilaciones por segundo de una onda electromagnética es su
frecuencia, f, y se mide en Hz y la distancia entre dos máximos (o mínimos) consecutivos se
llama longitud de onda y se designa de forma universal con la letra griega λ (lambda).

11. 1.9 Spectro y ancho de banda
Según Suarez (2009, p25) “El espectro de frecuencia de una señal es la colección de todas
las frecuencias componentes que contiene y se muestra usando un gráfico en el dominio de
frecuencia”. El ancho de banda de un sistema de comunicaciones es la banda de paso mínima
(rango de frecuencias) requerida para propagar la información de la fuente a través del sistema.
El ancho de banda de un sistema de comunicaciones debe ser lo suficientemente grande (ancho)
para pasar todas las frecuencias significativas de la información, es decir el ancho de banda
absoluto de una señal es como la anchura del espectro de frecuencia. La capacidad de
información de un sistema de comunicaciones es una medida de cuánta información de la fuente
puede transportarse por el sistema, en un periodo dado de tiempo. La cantidad de información
que puede propagarse a través de un sistema de transmisión es una función del ancho de banda
del sistema y el tiempo de transmisión.”.
El ancho de banda se expresa en ciclos por segundos (Herz), donde el ancho de banda es la
diferencia entre las frecuencias mínimas y máximas transmitidas. Con frecuencia, el ancho de
banda también se establece en bits o byte por segundo. Para calcular el ancho de banda, hay que
sustraer la frecuencia más baja de la frecuencia más alta del rango. Véase figura No. 7.
Figura 7 Ancho de banda
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición

12. 1.10 Modulación y codificación de datos
Según Suarez (2009, p52), “La modulación se ha definido como el proceso de combinar
una señal de entrada m(t) y una portadora de frecuencia fc para producir una señal S(t) cuyo
ancho de banda esté (normalmente) centrado en torno a fc. Para el caso de datos digitales la
justificación de la modulación debe estar clara: es necesaria cuando existe solo la posibilidad de
transmisión análoga, para convertir los datos digitales en análogos”. Los tipos de modulación de
datos se definen según el tipo de dato que se desea convertir.
Si la conversión es de analógico a digital los tipos de modulación que se utilizan son:
Modulación por amplitud de pulsos (PAM) y Modulación por codificación de pulsos (PCM). En
las figuras 8 y 9 se representan los dos tipos de modulación (PAM y PCM).
Figura 8 Modulación por amplitud de pulsos
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.

13. Figura 9 Modulación por codificación de pulsos
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.
Si la conversión es de digital a análogo los tipos de modulación que se utilizan son:
Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), Modulación por desplazamiento de
frecuencia (FSK), Modulación por desplazamiento de fase (PSK) y Modulación de amplitud en
cuadratura (QAM). En las figuras 10, 11, 12 y 13 se representan los tipos de modulación ASK,
FSK, PSK y QAM.
Figura 10. Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición

14. Figura 11. Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.
Figura 12. Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.

15. Figura 13. Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
Imagen tomada del libro de BEHROUZ. A. FOROUZAN. 2002. Transmisión de Datos y redes de
comunicaciones. Editorial Mc Graw Hill. Segunda edición.
1.11 Multiplexación
Según Suarez (2009, p60), La Multiplexación es el conjunto de técnicas que permite la
transmisión simultánea de múltiples señales a través de un único enlace de datos. Las señales se
multiplexan usando tres técnicas básicas: multiplexación por división en frecuencia (FDM),
multiplexación por división en el tiempo (TDM) y multiplexación por división de onda (WDM).
TDM se subdivide a su vez en RDM sincrónico (habitualmente denominado solamente TDM) y
TDM asincrónico, también denominado TDM estático o concentrador.

16. Conclusiones
Se conocieron los fundamentos teóricos considerados necesarios para el aprendizaje básico de las
redes de computadores.
Se conocieron los modelos de comunicación, los elementos que los conforman y la evolución de
la redes de computadores.
Se conocieron los medios de transmisión de datos a partir del estudio de los tipos de señal, el
espectro de frecuencia y ancho de banda, medios de transmisión, modos de transmisión y
sincronización.
Se conoció el concepto de perturbaciones en la transmisión a partir del estudio del concepto de
modulación, multiplexación y la interfaz RS 232.

17. Referencia Bibliográfica
Barceló Ordinas, J. M. (2004). OPENLIBRA. Software Libre. Redes de Computadores (marzo
2004). Barcelona: Fundació per a la Universitat Oberta de Catalunya. Recuperado el 20 de
febrero de 2015, de http://www.etnassoft.com/biblioteca/redes-de-computadores / (Pag. 19
– 36)
Fernandez Barcell, M. (2009). Apuntes Tema VII. Recuperado el 19 de febrero de 2015, de
http://www.mfbarcell.es/redes_de_datos/tema_07/tema07_senales.pdf.
Fernández Barcell, M. (2009). Tema VII Señales. Recuperado el 19 de febrero de 2015, de
http://www.mfbarcell.es/redes_de_datos/tema_07/redes_t7_senales.pdf.
Suárez Sierra, L. P. (2009). Redes Locales Básico. Recuperado el 8 de febrero de 2015, de
http://es.scribd.com/doc/69033165/Modulo-Redes-Locales-Basico (Pag. 1 - 60).