Informática y redes de comunicaciones

Introducción

Este primer tema permitirá al participante
recibir sus primeras nociones sobre conceptos básicos de
comunicaciones electrónicas, es decir comunicaciones que
para establecerse se requiere convertir la información en
un formato eléctrico, tal como un voltaje o una corriente,
y de esta manera facilitar su traslado de un lugar a otro. La
compresión de estos conceptos desde ahora será de
mucha utilidad en los dos próximos temas.

1.1. – Definición de
Información.

En el contexto de la comunicación, la
información es, en forma simple aquella que se produce en
la fuente para ser transferida al usuario. De acuerdo a lo
anterior se establece que antes de la transmisión, la
información no estaba disponible en el destino, pues de
otra manera la transferencia seria nula. Debe recordarse con
precisión que si la información por alguna
razón es conocida por el receptor, se puede concluir
enfáticamente que no hay información.

1.2. – Definición de
Comunicación.

Desde un punto de vista
electrónico, se puede definir la comunicación como
el intercambio

de información entre dos o más entes a
través de medios de transmisión alámbrico o
inalámbricos por medio de señales eléctricas
de tensión o corriente. El elemento que suministra la
información se denomina emisor y el (los) que la(s)
recibe(n) se denomina(n) receptor(es).

Figura Nro. 1: Diagrama de un sistema
comunicación.

Medios de
transmisión

Es el medio físico en que viaja la
información entre dos o mas equipos, puede ser el espacio
si se utiliza ondas de radio u ondas luminosas, un cable si se
utilizan señales eléctricas de corriente o
tensión, fibra óptica si se utiliza ondas luminosas
guiadas, también puede ser el agua.

1.4. – Modos de
Transmisión.

En todo sistema de comunicaciones, el objetivo
fundamental es transportar una información desde un lugar
a otro. La forma como se intercambia información entre
emisor y receptor da como resultado cuatro formas generales de
transmisión sea que la información viaje en un solo
sentido, en ambos sentidos pero solo uno a la vez o en ambos
sentidos al mismo tiempo.

Esto permite obtener los cuatro modos de
transmisión conocidos como: Simplex, Half-Duplex,
Full-Duplex y Full/Full-Duplex. A continuación se describe
cada uno de ellos.

• 2.4.1-  Modos de Transmisión Simplex
  (SX).

En un sistema que opera con modo de transmisión
simplex, la transmisión solo puede ocurrir en único
sentido. Este sistema comprende un transmisor y un receptor sin
que se pueda intercambiar estos roles. Ejemplo de un sistema
simplex es la radio comercial.

Figura Nro. 2: Esquema de un sistema
con transmisión simplex

• 2.4.2-  Modos de Transmisión
  Half-Duplex (HDX).

En un sistema Half-Duplex, las transmisiones pueden
ocurrir en ambas direcciones solo que no simultáneamente.
Un ejemplo de sistema Half-Duplex son los comunes radios de
comunicaciones portátiles.

Figura Nro. 3: Esquema de un sistema
con transmisión Half-Duplex

• 2.4.3-  Modos de Transmisión
  Full-Duplex (FDX).

A diferencia del caso anterior, este tipo de
transmisión permite el proceso de intercambio de
información en ambos sentidos simultáneamente. Un
ejemplo de un sistema Full-Duplex lo constituye el sistema de
comunicación telefónica.

Figura Nro. 4: Esquema de un sistema
con transmisión Full-Duplex

• 2.4.4-  Modos de Transmisión
  Full/Full-Duplex (F/FDX).

Un sistema que opere como Full/Full-Duplex es aquel que
puede transmitir y recibir simultáneamente, pero no
necesariamente entre las mismas dos ubicaciones. Ejemplo de este
tipo de transmisión es el sistema de comunicación
con estaciones en stand-by, en las cuales la información
llega hasta más de una estación destino
simultáneamente.

Figura Nro. 5: Esquema de un sistema
con transmisión Full/Full-Duplex

Comunicación de
datos

La comunicación de datos es el proceso de
transferir información digital entre dos o más
puntos. La información que se procesa y se organiza se
llama datos. Los datos pueden ser, cualquier información
alfabética, numérica o simbólica,
códigos operacionales, códigos de control, etc. En
la fuente y el destino, los datos están en forma digital.
Sin embargo, durante la transmisión, los datos pueden
estar en formato digital o analógica.

Una señal es digital cuando toma valores
constantes por intervalos de tiempos repetitivos. Será
analógica cuando toma valores para cada uno de los
instantes de tiempo adoptando una forma de onda cualquiera. Las
señales analógicas se pueden representar por
señales de corriente o de voltaje.

Figura Nro. 5: Representación
de una señal digital y otra
analógica.

Transmisión serial y
transmisión paralela

Los datos pueden transmitirse de un emisor hasta uno o
mas receptores, a través de un medio de transmisión
formado por un solo par de conductores o por mas de uno. En estos
casos se habla de la transmisión serial o
transmisión paralela.

1.6.1- Transmisión
Serial.

La transmisión serial consiste en enviar por un
solo par de cable la información desde un emisor hasta el
receptor. Desde este punto de vista, los datos viajan por el
cable uno tras otro en forma secuencial por el medio de
transmisión. Por esta razón, se conoce esta
técnica como transmisión serial. Esta
técnica es muy útil para la transmisión de
datos a muy largas distancias. Es muy económico en cuanto
a la cantidad de cable que se debe utilizar para la
transmisión.

Figura Nro. 6: Representación
de una comunicación serial.

1.6.2- Transmisión
paralela.

Por otra parte, la transmisión paralela consiste
en enviar la información por medio de tantos conductores
como bits compongan la longitud de cada dato que se desea
transmitir. Si por ejemplo, el mensaje esta compuesto de ocho
bits, el medio de transmisión estará compuesto por
un cable de ocho alambres, donde cada alambre es utilizado para
la transmisión de un dato independientemente. Esta
técnica es muy útil para la transmisión de
datos a cortas distancias. Es muy rápida para la
transmisión.

Figura Nro. 7: Representación
de una comunicación paralela.

Ancho de banda de
una señal

El ancho de banda de una señal se define como el
rango de frecuencia que dicha señal posee para la cual es
diferente de cero. Para comprender mejor este concepto se
utilizará una analogía con la representación
de la señales en el dominio del tiempo. Para cada valor de
tiempo existe un correspondiente valor de la función. De
esta manera cada punto de la grafica tiene dos puntos uno en la
coordenada "t" y otro en la ordenada. En el dominio de la
frecuencia la situación es similar, solo que ahora en vez
de tener el eje horizontal representando al tiempo, representa a
la frecuencia. Así, para cada valor de frecuencia se
tendrá un valor de amplitud de señal dado. Existen
valores de frecuencias para los cuales la amplitud se hace cero.
Es normal que los valores de amplitud de una señal se
hagan muy próximos a cero a partir de un cierto valor de
frecuencia. Entonces el ancho de banda de una señal son
todos aquellos valores de frecuencia para los cuales se hace
diferente de cero, como se expresó anteriormente y su
valor se determina a través de la diferencia de la mayor
frecuencia menos la menor. En la figura Nro. 8 se muestra la
representación grafica del ancho de banda de una
señal.

Figura Nro. 8 Representación
grafica del ancho de banda de una señal.

Clasificación de los sistemas
según el medio de transmisión
utilizado

Según hemos visto en apartados anteriores, la
información viaja del emisor al receptor a través
del medio de transmisión. Este medio de transmisión
puede permitir que transmisor y receptor estén conectados
físicamente o no a través de un cable. Según
esto los sistemas pueden ser clasificados como alámbricos
(alambrados) o inalámbricos.

1.8.1 – Sistemas
alámbricos.

Estos sistemas se caracterizan porque desde el
transmisor y hasta el receptor existen cables eléctricos
para que viaje la información que se desea.

Ejemplo de estos sistemas son: la telefonía
residencia tradicional, la redes de computadoras vía
cable, la televisión vía cable entre
otros.

Figura Nro. 9: Sistema
Alámbrico.

Los sistemas alámbricos tienen como desventaja
que están limitados en la separación entre
transmisor y receptor al menos que se utilicen elementos
adicionales que permitan retribuirle a las señales
eléctricas las condiciones necesarias para transportar la
información eficientemente. De esta manera se logra
recorrer muy grandes distancias a través de cables de
cobres.

1.8.1 – Sistemas
inalámbricos.

A diferencia de los sistemas alámbricos, estos se
caracterizan porque la información viaja a través
de aire (en forma electromagnética) o un haz luminoso,
desde el transmisor hasta el receptor

Ejemplo de estos sistemas son: la telefonía
celular, la radio comercial, redes de computadoras vía
radio, la televisión convencional entre otros.

Los sistemas que utilizan las ondas
electromagnéticas se conocen con el nombre de sistemas de
RF, como por ejemplo el control de alarma de los vehículos
o de apertura y cierre de los portones de estacionamientos. Los
que utilizan los hace luminosos se conocen como sistemas
infrarrojos, IR. (sistema análogo al utilizado por los
controles remotos ampliamente utilizados en la actualidad para
TV, VHS, DVD´s, etc).

Figura Nro. 9: Sistema
Inalámbrico.

Los sistemas inalámbricos están muy
limitados en espacio de separación entre emisor y receptor
y es necesario que las distancias entre ellos no sean muy
grandes, en muchos casos las distancias son de pocos
kilómetros.

Autor:

Pablo Turmero