Transmisión de datos: Tipos y conceptos básicos PDF

▪ Para que la información pueda transmitirse por un determinado medio (aire, cable de cobre..) es necesario convertir "esos ceros y unos" para que puedan viajar hasta el receptor y éste interpretarlos correctamente ▪ Dentro del ordenador "los ceros y unos" se transmiten como señales eléctricas....

▪ Para que la información pueda transmitirse por un determinado medio (aire, cable de cobre..) es necesario convertir "esos ceros y unos" para que puedan viajar hasta el receptor y éste interpretarlos correctamente ▪ Dentro del ordenador "los ceros y unos" se transmiten como señales eléctricas. ▪ A cada dígito binario se le asocia un nivel de tensión: ▪ 0 voltios (V) para el "0" ▪ 5 voltios (V) para el "1" ▪ El funcionamiento de los circuitos digitales es análogo al de una bombilla: ▪ Enciende (valor "1") ▪ Apaga (valor "0") ▪ Cuando se transmite información binaria utilizando corriente eléctrica se necesitan al menos dos hilos diferentes: ▪ Por uno circula la señal ▪ El otro es la masa del circuito: para que el circuito se cierre y pueda circular corriente por él (0V) ▪ Transmitir el número 334 (base decimal). Se transmitirá del bit menos significativo la mas significativo, dejando transcurrir un segundo entre cada uno. Podemos clasificar en: ▪ Analógica y Digital ▪ Serie y Paralelo ▪ Síncrona y Asíncrona Tipos de transmisión Analógica y Digital Serie y Paralelo Síncrona y Asíncrona ▪ Cuando surgieron las primeras LAN dentro de las empresas no existía una red que las comunicara con otras a larga distancia. Por este motivo empezó a utilizarse la red analógica telefónica. ▪ Esta red está diseñada para transmitir la voz, que es una señal analógica, por tanto, los datos digitales debían ser convertidos en señales analógicas. ▪ Módem (modulador -- demodulador) ▪ Actualmente, existen otras redes para la transmisión de datos a la larga distancia, son los operadores de televisión por cable, en cualquier caso, la conversión de señales digitales en analógicas es una constante en la transmisión de datos Dentro de la transmisión digital podemos encontrar dos modos ▪ Transmisión en paralelo ▪ Los datos binarios se organizan en grupos de n bits, enviando todo el grupo al mismo tiempo ▪ Físicamente, consiste en usar n (múltiplo de 8) hilos, por cada uno de los cuales viaja un bit así que todo el grupo viaja a la vez con un impulso de reloj ▪ Ventajas: la velocidad de transmisión es alta ▪ Desventajas: el coste de las líneas y los posibles desfases entre ellas ▪ Transmisión en serie ▪ Todos los bits viajan sobre un único canal de comunicación, uno detrás de otro ▪ Ventajas: bajo coste en larga distancia TRANSMISIÓN ASÍNCRONA ▪ Más antigua y sencilla. ▪ Características: ▪ Unidad básica de transmisión es el carácter (1 byte) ▪ Entre dos caracteres, es posible mantener la línea en reposo largo tiempo ▪ Ventajas: Sencilla de implementar y dispositivos baratos ▪ Desventajas: Más lenta que la transmisión síncrona TRANSMISIÓN SÍNCRONA ▪ Surge gracias a la mejora de los dispositivos y de las técnicas, que hacen posible transmitir datos y señales de reloj simultáneamente. ▪ Mejora el rendimiento de la transmisión enviando más datos y menos bits de sincronización ▪ Características: ▪ La unidad básica de transmisión es el bloque (4.096 bytes) ▪ Dentro de cada bloque no hay separación entre bytes ▪ El emisor debe proporcionar una señal de reloj al receptor ▪ Formado por dos hilos de cobre paralelos recubiertos de un material aislante (plástico) ▪ Normalmente se usa para cable telefónico ▪ Conectores RJ-11 ▪ Semi Dúplex RJ-11 Macho RJ-11 Hembra Cable par sin trenzar ▪ Es un par trenzado, normalmente uno de los cables está marcado con una línea longitudinal que es el que se utiliza como masa. ▪ Se utiliza para transmisión analógica y digital ▪ Los hilos tienen un orden ▪ Transmisión suele ser simplex Podemos encontrarnos con los siguientes tipos: ▪ UTP Par trenzado no apantallado (Unshielded Twisted Pair) ▪ STP Par trenzado apantallado (Shielded Twisted Pair) ▪ FTP Par trenzado con pantalla global (Foiled Twisted Pair) ▪ Es un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. ▪ Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto del trenzado no será eficaz disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión. ▪ Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar ▪ Formado por varios pares de hilos de cobre, cada hilo tiene aislamiento de PVC y un color específico. ▪ Ventajas: barato, flexible y fácil de instalar ▪ Conectores para UTP ▪ RJ45 son los conectores para este cable. Cada hilo va a una patilla ▪ Pueden ser machos o hembras RJ-45 Macho RJ-45 Hembra Cable UTP ▪ Este cable es semejante al UTP pero se le añade un recubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. ▪ Este recubrimiento debe ser conectado a la tierra de la instalación. Por tanto, es un cable más protegido, pero menos flexible que el UTP. ▪ El sistema de trenzado es idéntico al del cable UTP. Obviamente, el cable STP tiene más ventajas eléctricas que el cable UTP por lo que, en principio, siempre se tendría que elegir STP en vez de UTP, sin embargo, la falta de flexibilidad originada por su rigidez hace que solo se utilice en donde realmente hace falta: en entornos eléctricamente hostiles ▪ Tiene una funda de metal o un recubrimiento en forma de malla entrelazada que rodea cada par de conductores aislados. ▪ Sirve para eliminar el ruido producido por una fuente de calor, o interferencias de otro canal ▪ Los materiales son más costosos y requiere una instalación específica con interconexión de la malla a tierra y un conector RJ49 con apantallamiento general ▪ Desventajas: rígido y difícil de manejar ▪ Ventajas: poco susceptible al ruido ▪ Se usa en zonas que pueden ser propensas a interferencias electromagnéticas (huecos ascensor, microondas, imanes,...) Cable STP RJ-49 Macho RJ-49 Hembra ▪ Sus pares no están apantallados pero sí dispone de una pantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. ▪ Se utiliza también conectores RJ45 ▪ Precio intermedio entre UTP y STP ▪ Está formado en el centro, por un hilo rígido de cobre recubierto por un aislante blanco, que a su vez está recubierto por una malla y un revestimiento muy fino de aluminio. ▪ Este revestimiento sirve como blindaje contra el ruido y como un segundo conductor. ▪ Todo el cable está protegido por una zona de plástico ▪ Soporta rangos de frecuencia de 800MHz, lo que permite transportar la voz, canales de televisión y datos simultáneamente idóneo para los proveedores de servicios ▪ Este cable tiene mejor blindaje que el par trenzado, por lo que puede alcanzar velocidades de transmisión mayores y los tramos entre repetidores o estaciones pueden ser más largos. ▪ El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central por donde circula la señal, el cual se encuentra rodeado de un material aislante ▪ Para redes Ethernet se usa el conector BNC (Bayonet Network Coonector) ▪ Para el cable RG-59 de televisión se usan conectores F ▪ Está basada en la utilización de las ondas de luz para transmitir información digital sobre fibra de vidrio ▪ Elementos: ▪ La fuente de luz: dispositivo que se encarga de convertir una señal eléctrica en señal luminosa ▪ El medio de transmisión: fibra de vidrio ▪ El detector: dispositivo encargado de generar un impulso eléctrico cuando la luz incide sobre él ▪ La mayoría de Proveedores de Servicios de Internet (ISP) tienen desplegada una red de fibra óptica a lo largo de todo el territorio nacional (excepto zonas rurales "sombras") ▪ La mayor red de fibra óptica nacional la tiene RENFE ▪ Tipos: ▪ La fibra monomodo (Single Mode Fiber, SMF) utiliza un núcleo estrecho (menor de 10 miras de diámetro) que es atravesado por un láser en un único camino, sin apenas reflexiones de la luz en las paredes. ▪ La fibra multimodo (Multimode Fiber, MMF) tiene un diámetro que varía entre las 50 y 115 micras, aunque la más común es la de 62,5 micras, que conduce la luz procedente de múltiples diodos láser cada uno con un ángulo distinto en la entrada de la fibra. En este caso la luz viaja haciendo múltiples reflexiones en las paredes internas de la fibra. ▪ Conectores. 2 formas ▪ Utilizando conectores: cada tramo de fibra óptica viene de fábrica con conectores en los extremos ▪ Fundiendo los extremos: se funde el vidrio de los extremos formando una conexión sólida que solo sufre una ligera atenuación. Requiere de una máquina fusionadora de fibra ▪ Ventajas: ▪ Tiene ancho banda mayor que el cobre ▪ Baja atenuación, solo se necesitan repetidores cada 70Km ▪ No sufre interferencias por onda electromagnética, ni tampoco las provoca ▪ La fibra es más delgada y ligera de cobre ▪ No tiene fugas ▪ Desventajas: ▪ La manipulación y empalmes. ▪ Ser muy cuidadosos porque es un material muy frágil ▪ Estos sistemas se utilizan en las redes de área local por la comodidad y flexibilidad que presentan: no son necesarios complejos sistemas de cableado, los puestos de la red se pueden desplazar sin grandes problemas, etc. ▪ El medio de transmisión en los enlaces de radio es el espacio libre, a través de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz. Para llevar a cabo la transmisión se utiliza un sistema de antenas emisoras y receptoras Dispositivos inalámbricos utilizados en redes de área local: punto de acceso con doble antena (arriba), tarjeta de red inalámbrica con interfaz USB (abajo, a la izquierda) y tarjeta de red PCI con interfaz inalámbrica de una única antena (abajo, a la derecha). ▪ La señal, en este caso, son ondas electromagnéticas que se propagan igual que las ondas del agua en un estanque ▪ Tipos de ondas ▪ Ondas de radio ▪ Ondas infrarrojas ▪ Microondas Los efectos físicos que pueden alterar las comunicaciones inalámbricas son: ▪ Reflexión: se produce cuando la onda electromagnética se encuentra con un obstáculo reflectante que hace que la señal se refleje en él y produzca interferencia consigo misma. Suele haber reflexión en las paredes, suelos y techos. ▪ Difracción: en este caso la señal divide su camino, lo que hace que se bordeen los obstáculos que se encuentra y que el destino reciba la misma señal por varios caminos, pero desfasados uno de otro. Son obstáculos que producen difracción las esquinas de paredes, el mobiliario, etc. ▪ Dispersión: es la difusión o reflexión de la señal en múltiples y diferentes direcciones sin un control direccional definido. Suele ocurrir cuando la señal se encuentra con obstáculos cuyas dimensiones son muy pequeñas. Producen dispersión de la señal obstáculos como la lluvia, la niebla o el granizo. ▪ Es la pérdida de amplitud en la señal ▪ El medio por el que viajan las señales puede ofrecer cierta resistencia, entonces las señales pierden algo de energía para vencer dicha resistencia. Una parte de la energía se convierte en calor, por esta razón los cables eléctricos se calientan ▪ Para recuperar la amplitud original se usan repetidores en señales digitales y amplificadores en señales analógicas ▪ La atenuación depende de la distancia y frecuencia ▪ Para paliar el efecto de la atenuación, se pueden incorporar en el camino unos dispositivos activos cuya función es amplificar la señal. ▪ Estos dispositivos son: ▪ Los repetidores para señales digitales ▪ Los amplificadores para señales analógicas ▪ Los puntos de acceso para redes inalámbricas ▪ Aparición de nuevas señales que no pertenecen a la transmisión ▪ Tipos ▪ Ruido térmico: se debe a la agitación térmica de los electrones que forman el propio cable, está en función de su temperatura y es inevitable ▪ Diafonía: cuando dos cables están próximos y las señales de uno son recibidas por el otro. En una conversación telefónica, esto ocurre cuando se oye de fondo una segunda conversación mezclada con la nuestra ▪ Ruido impulsivo: consiste en pulsos aleatorios de bastante amplitud y corta duración. Ocurren al encender o apagar ciertos dispositivos, son similares a las interferencias provocadas en la radio al encender una bombilla ▪ Ruido inducido: se debe a fuentes externas como electrodomésticos o motores que producen una inducción electromagnética modificando la señal.