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Comunicación de datos




Enviado por Abel Antonio



  1. Bases
    teóricas comunicación de
    datos
  2. Medios de
    transmisión
  3. Trasmisión
    analógica y digital
  4. Transmisión
    y conmutación
  5. Unidades
    métricas

Análisis de Fourier

Sin entrar demasiado técnico, el punto de este
apartado es mostrar la base matemática de la forma de
enviar señales a través de cable de hoy. En
este momento enviar bits a través de un cable con
señales, que se puede hacer si un cable pueden tener
más de un estado. Es decir, si podemos cambiar el
voltaje de una señal en un cable, entonces podemos enviar
datos binarios a través de un cable. Muchas cosas se
pueden cambiar, además de la tensión, tales como la
frecuencia. Hay muchas maneras de mejorar el simple cambio
de tensión para el envío de datos a través
de un cable. Con una buena comprensión de
Análisis de Fourier, la gente puede encontrar formas de
poner grandes cantidades de información en el
alambre.

Todos usamos el análisis de Fourier todos los
días sin siquiera saberlo. Los teléfonos
celulares, el disco discos, DVD, JPEG y todos implican
rápida finito transformadas de Fourier. En este
capítulo se analiza tanto el cálculo y la
interpretación de FFT.

A principios del siglo XIX el matemático
francés Jean Fourier demostró que cualquier
función g(t) que se comporte de forma
razonablemente periódica, con periodo T puede ser
construida por la suma (posiblemente infinita) de senos y
cosenos.

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Donde:

f : Es la frecuencia fundamental (medida en ciclos/sec
ó Hz).

f = 1/T

An y bn: Son las amplitudes de los senos y cosenos de
los armónicos enésimos (múltiplo
enésimo de la componente de frecuencia fundamental 2fo,
3fo, 4fo,…)

C: Es una constante

Conociendo las amplitudes de los términos y el
período T, se puede reconstruir la señal
g(t).

Aunque las señales digitales tienen una
duración finita, se pueden tratar como periódicas
imaginando que el patrón que se transmite se repite una y
otra vez por siempre.

El análisis de Fourier surgió a partir del
intento de éste matemático francés por
hallar la solución a un problema práctico, la
conducción del calor en un anillo de hierro.
Demostró que se puede obtener una función
discontinua a partir de la suma de funciones continuas. Esta
tesis fue defendida por Fourier ante la Academia Francesa, lo que
motivó severas objeciones de los matemáticos
más importantes de su época como Lagrange, Laplace,
etc.

Señales de ancho de banda
limitado

Este apartado describe las limitaciones físicas
del cable que se utiliza para la transmisión. El
envío de datos a través de un cable de voz de
calidad, como ocurre a menudo hoy en día para acceder a
Internet, se limita en el ancho de banda disponible. Como
veremos en la siguiente sección, el ancho de banda
determina en parte la velocidad de datos en una
línea.

¿Para qué usar la serie de Fourier?
¿Qué utilidad tiene representar la señal de
datos en función de componentes de frecuencia?

Consideremos el ejemplo de la
transmisión del carácter ASCII "b" cuyo
patrón de bits es 01100010. La siguiente figura muestra un
ejemplo de la salida de voltaje que pudiera tener una computadora
que está transmitiendo el carácter "b"

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Fig. 1

Ancho de banda (W): Rango de frecuencias que
estransmitida sin una fuerte atenuación.

Ejemplo: W = 100 Hz (0 – 100 Hz)

El ancho de banda es una propiedad física del
medio de transmisión y usualmente depende de la
construcción, el grosor y la longitud del
medio.

En algunos casos se introduce un filtro en el circuito
para limitar el ancho de banda disponible para un usuario. Por
ejemplo las líneas telefónicas pueden tener para
distancias cortas un ancho de banda de 1 MHz; pero las
compañías telefónicas introducen filtros
para limitarlo a 3100 Hz.

Para que una señal de datos pueda ser transmitida
por un medio de transmisión, al menos la componente de
frecuencia fundamental debe estar comprendida en el ancho de
banda. Mientras más componentes de frecuencia o
armónicos estén comprendidos en el ancho de banda,
mejor será la transmisión de la
señal.

El término rms que se usa en el
gráfico de los armónicos de la Fig. 2 se refiere la
raíz media cuadrada, la cual es proporcional a la
energía transmitida a la frecuencia
correspondiente.

La velocidad de datos máxima de un
canal

Teorema de Nyquist y resultado de Shannon son las cosas
más importantes para llevar a este apartado. Teorema
de Nyquist dice que hay un límite a la cantidad de datos
que se pueden poner en una línea a la vez.Este
límite está relacionado con el ancho de banda (en
Hz) y bits por cambio de señal. Shannon
compañía Teorema de Nyquist un paso más
allá al mostrar cómo el ruido en una línea
puede reducir el número de bits por segundo (bps) que una
línea es capaz de sostener.

Los datos deben ser transformados en señales
electromagnéticas que se transmiten.

En 1924, H. Nyquist deriva una ecuación que
expresa la velocidad de datos máxima de un canal de ancho
de banda de ruido finito.

Nyquist demostró que si una señal
arbitraria se ha ejecutado a través de un filtro de paso
bajo de ancho de banda H, la señal filtrada puede ser
completamente reconstruida por lo que sólo 2H muestras por
segundo exacto. El muestreo de la línea de más
rápido que 2H veces por segundo no tiene sentido porque
los componentes de mayor frecuencia de muestreo que
podrían recuperarse ya han sido filtrados. Si la
señal se compone de niveles discretos V, establece el
teorema de Nyquist:

tasa máxima de datos = 2H registro
de 2 bits V / s

Por ejemplo, un canal sin ruido de 3 kHz no puede
transmitir binario (es decir, de dos niveles) de la señal
a una velocidad superior a 6000 bps.

Si tenemos en cuenta la presencia de ruido, la
situación es peor. Si denotamos la potencia de la
señal por S y la potencia de ruido por N, ya que la medida
de la-a-ruido de la señal la cantidad 10
log 10 S / N dada en decibelios (dB) se
toma.

En 1948, Claude Shannon extendió el trabajo de
Nyquist de la siguiente manera: la velocidad de datos
máxima de un canal ruidoso que el ancho de banda H Hz, y
cuya relación señal-ruido es S / N, viene dado
por

número máximo de bits / seg
= log H 2 (1 + S / N)

Por ejemplo, un canal de ancho de banda de 3000 Hz, y
una relación señal / ruido térmico de 30 dB
(S / N = 1000), nunca se puede transmitir mucho más de
30000 bps, no importa cómo los niveles de señal de
más o de menos se utilizan. resultado de Shannon se
obtienen a partir de argumentos teoría de la
información-y se aplica a cualquiera de los canales
sujetos a gaussiano (térmico) de ruido.

Por medio de transmisión, la aceptación
amplia de la palabra, se entiende el material físico cuyas
propiedades
de tipo electrónico, mecánico,
óptico, o de cualquier otro tipo se emplea para facilitar
el transporte de información  entre
terminales distante geográficamente.

El medio de transmisión consiste en el elemento
que conecta físicamente las estaciones de
rabajo al servidor y los recursos de la red.
Entre los diferentes medios utilizados en las LANs se puede
mencionar: el cable de par trenzado, el cable
coaxial, la fibra optica y el espectro
electromagnético (en transmisiones
inalámbricas).

Su uso depende del tipo de aplicación particular
ya que cada medio tiene sus propias características
de costo, facilidad de instalación, ancho
de banda soportado y velocidades de transmisión
máxima permitidas.

Para la transmisión de flujo de bits de una
máquina a otra, diversos medios físicos pueden ser
utilizados. Se diferencian en términos de:

  • ancho de banda,

  • demora,

  • costo,

  • facilidad de instalación y
    mantenimiento.

Los medios de comunicación se pueden dividir
en:

Transmision por trayectoria optica

Aunque muchos de los sistemas de comunicación de
datos utilizan cables de cobre o fibras ópticas para
realizar la transmisión, algunos simplemente emplean el
aire como un medio para hacerlo. La transmisión de datos
por rayos infrarrojos, láser, microondas o radio, no
necesita de otro medio físico que no sea el
aire.

Cada una de estas técnicas se adapta a la
perfección a ciertas aplicaciones. Una aplicación
común en donde el recorrido de un cable o fibra resulta en
general indeseable, es el caso del tendido de una LAN por varios
edificios localizados en una escuela u oficinas de un centro
empresarial, o bien en un complejo industrial. En el interior de
cada edificio, la LAN puede utilizar cobre o fibra, pero para las
conexiones que se hagan entre los edificios necesitarían
hacerse excavaciones en las calles para construir una
instalación soterrada.

Esto en general constituye un gasto considerable. Por
otra parte, el hecho de poner un transmisor y receptor
láser o infrarrojo en lo alto de un edificio resulta
sumamente económico, fácil de llevar a cabo y casi
siempre estará permitida su realización. La
comunicación mediante láser o luz infrarroja es por
completo digital, altamente directiva y en consecuencia casi
inmune a cualquier problema de derivación u
obstrucción. Por otra parte, la lluvia y neblina pueden
ocasionar interferencia en la comunicación dependiendo de
la longitud de onda elegida.

EL PUERTO INFRARROJO O Transmisión por
trayectoria óptica .-

Para transmitir datos digitales binarios a través
de un rayo de luz infrarrojo (IR), los datos deben ser antes
modulados.

La computadora envía los datos a un transmisor de
IR y su decodificador interno representa cada cero con una
pulsación eléctrica y los unos sin pulsaciones.
Estas pulsaciones son enviadas al emisor infrarrojo, el cual las
transmite a través del aire como una onda de
energía infrarroja (IR). Un transmisor/receptor IR en otra
máquina puede recibir las pulsaciones a través de
un foto sensor sensitivo de IR y convertirlos a unos y ceros
binarios con un decodificador completando la
transferencia.

El protocolo usado para este tipo de transferencias es
llamado Infrared Link Acces Protocol (IrLAP), el cual consta de
dos transmisores/ receptores para establecer un enlace,
manteniendo la comunicación entre ellas y evitando que
ambos dispositivos traten de comunicarse al mismo
tiempo.

El protocolo IrLAP fue establecido por la Infrared Data
Association (IrDA), su estándar 1.0 permite a IrLAP
transmitir datos a un rango de 115 kbps. El IrDA 1.0 esta siendo
reemplazado por el IrDA 1.1 ó Fast Infrared (FIR), el cual
opera a una velocidad de 4Mbps (alrededor de 35 veces más
rápido).

Comunicacion por satelite

La comunicación mediante satélite posee
ciertas propiedades que la hacen interesante en algunas
aplicaciones. Este tipo de comunicación puede imaginarse
como si un enorme repetidor de microondas estuviese localizado en
el espacio. Está constituido por uno o más
dispositivos "transmisor-receptor", cada uno de los cuales
escucha una parte del espectro, amplía la señal de
entrada y la retransmite a otra frecuencia para impedir los
efectos de interferencia con las señales de entrada. El
flujo dirigido hacia abajo puede ser muy amplio y cubrir una
parte significativa de la superficie de la tierra, o bien puede
ser estrecho y cubrir sólo un área de cientos de
kilómetros de diámetro.

Microondas por satélite: El
satélite recibe las señales y las amplifica o
retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la
alineación del satélite con los receptores y
emisores de la tierra, el satélite debe ser
geoestacionario.

Se suele utilizar este sistema para:

  • Difusión de televisión.

  • Transmisión telefónica a larga
    distancia.

  • Redes privadas.

El rango de frecuencias para la recepción del
satélite debe ser diferente del rango al que este emite,
para que no haya interferencias entre las señales que
ascienden y las que descienden.

Debido a que la señal tarda un pequeño
intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta
que es devuelta al receptor o receptores, ha de tenerse cuidado
con el control de errores y de flujo de la
señal.

Las diferencias entre las ondas de radio y las
microondas son:

  • Las microondas son unidireccionales y las ondas de
    radio omnidireccionales.

  • Las microondas son más sensibles a la
    atenuación producida por la lluvia.

  • En las ondas de radio, al poder reflejarse
    estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer
    múltiples señales "hermanas".

Transmisión Análoga

En un sistema analógico de
transmisión tenemos a la  de este una cantidad
que varia continuamente.

En la transmisión analógica, la
señal que transporta la información es continua, en
la señal digital es discreta. La forma más sencilla
de transmisión digital es la binaria, en la cual a cada
elemento de información se le asigna uno de dos posibles
estados.

Para identificar una gran cantidad de información
se codifica un  específico de bits, el cual se
conoce como caracter. Esta codificacion se usa para la
información e escrita.

Ej: Teletipo = servicio para la transmisión
de un telegrama.

La  de las computadoras en servicio hoy
en día utilizan u operan con el sistema binario por lo
cual viene más la transmisión binaria, ya sea de
terminal a la computadora  o de computadora a
computadora.

Los principios de la transmisión
analógica

La transmisión analógica que datos
consiste en el envío de información en forma de
ondas, a través de un medio de transmisión
físico. Los datos se transmiten a través de
una onda portadora: una onda simple cuyo
único objetivo es transportar datos modificando una de sus
características (amplitud, frecuencia o fase). Por este
motivo, la transmisión analógica es generalmente
denominada transmisión de modulación de la
onda portadora. Se definen tres tipos de transmisión
analógica, según cuál sea el
parámetro de la onda portadora que
varía:

  • Transmisión por
    modulación de la amplitud de la onda
    portadora

  • Transmisión a través de
    la modulación de frecuencia de la onda
    portadora

  • Transmisión por
    modulación de la fase de la onda portadora

Transmisión analógica de
datos analógicos

Este tipo de transmisión se refiere a un esquema
en el que los datos que serán transmitidos ya están
en formato analógico. Por eso, para transmitir esta
señal, el DCTE (Equipo de Terminación de Circuito
de Datos) debe combinar continuamente la señal que
será transmitida y la onda portadora, de manera que la
onda que transmitirá será una combinación de
la onda portadora y la señal transmitida. En el caso de la
transmisión por modulación de la amplitud, por
ejemplo, la transmisión se llevará a cabo de la
siguiente forma:

Transmisión Digital

En la transmisión digital existen dos
notables  lo cual hace que tenga gran aceptación
cuando se compara con la analógica. Estas son:

  • El ruidono se acumula en los repetidores.

  • El formato digital se adapta por si mismo de manera
    ideal a
    la tecnología de estado sólido,
    particularmente en
    los circuitos integrados.

La mayor parte de la información que se transmite
en una red portadora es
de naturaleza analógica,

Ej: La voz

El vídeo

Al convertir estas señales al formato
digital se pueden aprovechar las dos características
anteriormente citadas.

Para transmitir información digital(binaria 0
ó 1) por la red telefónica, la
señal digital se convierte a una señal
analógica compatible con la el equipo de la y
esta función se realiza en el
Módem.

Para hacer lo inverso o sea con la señal
analógica, se usan dos métodos diferentes
de modulación:

La modulación por codificación de
pulsos(MCP).

Es ventajoso transmitir datos en forma binaria
en vez de convertirlos a analógico. Sin embargo, la
transmisión digital está restringida a canales con
un ancho de banda mucho mayor que el de la banda de la
voz.

Transmisión analógica de
datos digitales

Cuando aparecieron los datos digitales, los sistemas de
transmisión todavía eran analógicos. Por eso
fue necesario encontrar la forma de transmitir datos digitales en
forma analógica.

La solución a este problema fue
el módem. Su función es:

  • En el momento de la transmisión:
    debe convertir los datos digitales (una secuencia de 0 y 1)
    en señales analógicas (variación
    continua de un fenómeno físico). Este proceso
    se denominamodulación.

  • Cuando recibe la
    transmisión
    : debe convertir la señal
    analógica en datos digitales. Este proceso se
    denomina demodulación.

De hecho, la palabra módem es un acrónimo
para MOdulador/DEModulador

En las redes de ordenadores, los datos a
intercambiar siempre están disponibles en forma de
señal digital. No obstante, para su transmisión
podemos optar por la utilización de señales
digitales o analógicas. La elección no será,
casi nunca, una decisión del usuario, sino que
vendrá determinada por el medio de transmisión a
emplear. No todos los medios de transmisión permiten
señales analógicas ni todos permiten señales
digitales. Como la naturaleza de nuestros datos será
siempre digital, es necesario un proceso previo que adecue estos
datos a la señal a transmitir. A continuación
examinaremos los 2 casos posibles:

Información digital y
transmisión de señal digital

Para obtener la secuencia que compone la
señal digital a partir de los datos digitales se
efectúa un proceso denominado codificación. Existen
multitud de métodos de codificación, mencionaremos
seguidamente los más usuales. La transmisión
digital consiste en el envío de información a
través de medios de comunicaciones físicos en forma
de señales digitales. Por lo tanto, las señales
analógicas deben ser digitalizadas antes de ser
transmitidas.

Sin embargo, como la información digital no puede
ser enviada en forma de 0 y 1, debe ser codificada en la forma de
una señal con dos estados, por ejemplo:

  • dos niveles de voltaje con respecto a
    la conexión a tierra

  • la diferencia de voltaje entre dos
    cables

  • la presencia/ausencia de corriente en
    un cable

  • la presencia/ausencia de luz

Esta transformación de información binaria
en una señal con dos estados se realiza a través de
un DCE, también conocido como decodificador
de la banda base
: es el origen del
nombre transmisión de la banda base que
designa a la transmisión digital…

Codificación de la
señal

Para optimizar la transmisión, la señal
debe ser codificada de manera de facilitar su transmisión
en un medio físico. Existen varios sistemas de
codificación para este propósito, los cuales se
pueden dividir en dos categorías:

  • Codificación de dos niveles: la
    señal sólo puede tomar un valor estrictamente
    negativo o estrictamente positivo (-X ó +X, donde X
    representa el valor de la cantidad física utilizada
    para transportar la señal)

  • Codificación de tres niveles: la
    señal sólo puede tomar un valor estrictamente
    negativo, nulo o estrictamente positivo (-X, 0 ó
    +X)

Codificación NRZ

La codificación NRZ (que significa No
Return to Zero (Sin Retorno a Cero
)), es el primer sistema
de codificación y también el más simple.
Consiste en la transformación de 0 en -X y de 1 en +X, lo
que resulta en una codificación bipolar en la que la
señal nunca es nula. Como resultado, el receptor puede
determinar si la señal está presente o
no.

Codificación NRZI

La codificación NRZI es significativamente
diferente de la codificación NRZ. Con este tipo de
codificación, cuando el valor del bit es 1, la
señal cambia de estado luego de que el reloj lo indica.
Cuando el valor del bit es 0, la señal no cambia de
estado.

La codificación NRZI posee numerosas ventajas que
incluyen:

  • La detección de una señal
    o la ausencia de la misma

  • La necesidad de una corriente de
    transmisión de baja señal

Sin embargo, esto presenta un problema: la presencia de
una corriente continua durante una secuencia de ceros, que
perturba la sincronización entre el transmisor y el
receptor.

Codificación Manchester

La codificación Manchester, también
denominada codificación de dos
fases 
PE (que
significa Phase Encode (Codificación de
Fase
)), introduce una transición en medio de cada
intervalo. De hecho, esto equivale a producir una señal OR
exclusiva (XOR) con la señal del reloj, que se traduce en
un límite ascendente cuando el valor del bit es cero y en
un límite descendente en el caso opuesto.

La codificación Manchester posee numerosas
ventajas:

  • puesto que no adopta un valor cero, es
    posible que el receptor detecte la señal

  • un espectro que ocupa una banda
    ancha

Codificación retrasada (de
Miller)

La codificación retrasada,
también conocida como Codificación
Miller
, es similar a la codificación Manchester,
excepto que ocurre una transición en el medio de un
intervalo sólo cuando el bit es 1, lo que permite mayores
índices de datos…

Multiplexación por división de
frecuencia.

Al igual que la MDT, la multiplexión
por división de frecuencia (MDF) se utiliza para
transmitir varios canales de información
simultáneamente en el mismo canal de comunicación.
Sin embargo, a diferencia de la MDT, la MDF no utiliza
modulación por impulsos. En MDF, el espectro de
frecuencias representado por el ancho de banda disponible de un
canal se divide en porciones de ancho de banda más
pequeños, para cada una de las diversas fuentes de
señales asignadas a cada porción. Explicado de
forma sencilla, la diferencia entre los dos sistemas es
ésta: En MDF, cada canal ocupa continuamente una
pequeña fracción del espectro de frecuencias
transmitido; en MDT, cada canal ocupa todo el espectro de
frecuencias durante sólo una fracción de
tiempo.

Las frecuencias de cada canal se cambian por medio de
moduladores y filtros equilibrados. Entonces las salidas de los
filtros se alimentan a un MUX, donde se sitúan una junto a
otra en un canal de banda ancha para su transmisión en
grupo. En el receptor, un DEMUX cambia los canales a sus
frecuencias originales mediante filtrado. A continuación,
las señales filtradas pasan a un modulador equilibrado y
después a un filtro PB para su posterior
recuperación.

Multiplexación por división de el
tiempo.

La multiplexacion por división de
tiempo (MDT) es un medio de transmitir dos o más canales
de información en el mismo circuito de comunicación
utilizando la técnica de tiempo compartido. Se adapta bien
a las señales binarias que consisten en impulsos que
representan un dígito binario 1 o 0. Estos impulsos pueden
ser de muy corta duración y sin embargo, son capaces de
transportar la información deseada; por tanto, muchos de
ellos pueden comprimirse en el tiempo disponible de un canal
digital. La señal original puede ser una onda
analógica que se convierte en forma binaria para su
transmisión, como las señales de voz de una red
telefónica, o puede estar ya en forma digital, como los de
un equipo de datos o un ordenador.

La multiplexión por división
de tiempo es un sistema sincronizado que normalmente implica una
MIC.

Las señales analógicas se
muestrean y la MAI los transforma en impulsos, y después
la MIC codifica los muestreos. Después los muestreos se
transmiten en serie en el mismo canal de comunicación, uno
cada vez. En el receptor, el proceso de desmodulación se
sincroniza de manera que cada muestreo de cada canal se dirige a
su canal adecuado. Este proceso de denomina múltiplex o
transmisión simultánea, porque se utiliza el mismo
sistema de transmisión para más de un canal de
información, y se llama MDT porque los canales de
información comparten el tiempo disponible.

La parte de preparación de la
señal y modulación del sistema se denomina
multiplexor (MUX), y la parte de desmodulación se llama
desmultiplexor (DE-MUX). En el MUX, como se ve en la Figura, un
conmutador sincronizado (interruptor electromecánico)
conecta secuencialmente un impulso de sincronización,
seguido por cada canal de información, con la salida. La
combinación de este grupo de impulsos se denomina cuadro,
que vemos en la Figura 1.14B. El impulso de sincronización
se utiliza para mantener la transmisor y la receptor
sincronizados, es decir, para mantener en fase el sincronizador
del receptor con el del transmisor. En el DEMUX, que puede verse
en la Figura, un desconmutador dirige impulsos de
sincronización hacia el sincronizador del receptor, y el
muestreo de información envía los impulsos hasta
sus canales correctos para su posterior
análisis.

Una ventaja de la MDT es que puede
utilizarse cualquier tipo de modulación por impulsos.
Muchas compañías telefónicas emplean este
método en sus sistemas MIC/MDT.

Conmuta de circuitos, paquetes,
híbridos.

Es una técnica que nos sirve para hacer un uso
eficiente de los enlaces físicos en una red de
computadoras. Si no existiese una técnica de
conmutación en la comunicación entre dos nodos, se
tendría que enlazar en forma de malla. Una ventaja
adicional de la conmutación de paquetes, (además de
la seguridad de transmisión de datos) es que como se parte
en paquetes el mensaje, éste se está ensamblando de
una manera más rápida en el nodo destino, ya que se
están usando varios caminos para transmitir el mensaje,
produciéndose un fenómeno conocido como
"transmisión en paralelo".

Además, si un mensaje tuviese un error en un bit
de información, y estuviésemos usando la
conmutación de mensajes, tendríamos que
retransmitir todo el mensaje; mientras que con la
conmutación de paquetes solo hay que retransmitir el
paquete con el bit afectado, lo cual es mucho menos
problemático. Lo único negativo, quizás, en
el esquema de la conmutación de paquetes es que su
encabezado es más grande.

La conmutación de paquetes se trata del
procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar
información a otro lo divide en paquetes, los cuales
contienen la dirección del nodo destino. En cada nodo
intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo
necesario para procesarlo. Cada nodo intermedio realiza las
siguientes funciones:

Almacenamiento y retransmisión (store and
forward):hace referencia al proceso de establecer un camino
lógico de forma indirecta haciendo "saltar" la
información de origen al destino a través de los
nodos intermedios

• Control de ruta (routing): hace referencia a la
selección de un nodo del camino por el que deben
retransmitirse los paquetes para hacerlos llegar a su
destino.

En síntesis, una red de conmutación de
paquetes consiste en una "malla" de interconexiones facilitadas
por los servicios de telecomunicaciones, a través de la
cual los paquetes viajan desde la fuente hasta el
destino.-"

Conmutación de paquetes

La conmutación de paquetes es el
envío de datos en una red de computadoras. Un paquete
es un grupo de información que consta de dos
partes: los datos propiamente dichos y la información de
control, que especifica la ruta a seguir a lo largo de la red
hasta el destino del paquete. Existe un límite superior
para el tamaño de los paquetes; si se excede, es necesario
dividir el paquete en otros más
pequeños.

Conmutación de circuitos

  • Son los más usados.

  • Su funcionamiento es similar al de la Red
    de conmutación de circuitos (la diferencia
    radica en que en los circuitos virtuales la ruta no es
    dedicada, sino que un único enlace entre dos nodos se
    puede compartir dinámicamente en el tiempo por varios
    paquetes).

  • Previo a la transmisión se establece la ruta
    previa por medio de paquetes de petición de llamada
    (pide una conexión lógica al destino) y de
    llamada aceptada (en caso de que la estación destino
    esté apta para la transmisión envía este
    tipo de paquete); establecida la transmisión, se da el
    intercambio de datos, y una vez terminado, se presenta el
    paquete de petición de liberación (aviso de que
    la red está disponible, es decir que la
    transmisión ha llegado a su fin).

  • Cada paquete tiene un identificador de circuito
    virtual en lugar de la dirección del
    destino.

  • Los paquetes se recibirán en el mismo orden
    en que fueron enviados.

Si no existiese una técnica de conmutación
en la comunicación entre dos nodos, se tendría
que enlazar en forma de malla. Una ventaja adicional de la
conmutación de paquetes (además de la seguridad de
transmisión de datos) es que como se parte en paquetes el
mensaje, éste se está ensamblando de una manera
más rápida en el nodo destino, ya que se
están usando varios caminos para transmitir el mensaje,
produciéndose un fenómeno conocido como
transmisión en paralelo.

Además, si un mensaje tuviese un error en
un bit de información, y estuviésemos
usando la conmutación de mensajes, tendríamos que
retransmitir todo el mensaje; mientras que con la
conmutación de paquetes solo hay que retransmitir el
paquete con el bit afectado, lo cual es mucho menos
problemático. Lo único negativo, quizás, en
el esquema de la conmutación de paquetes es que
su encabezado es más grande.

La conmutación de paquetes se trata del
procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar
información a otro lo divide en paquetes, los cuales
contienen la dirección del nodo destino. En cada nodo
intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo
necesario para procesarlo.

Las unidades de medida en informática a
veces pueden resultar algo confusas. Vamos a tratar de aclarar
algunos conceptos viendo a que se refieren. 

Podemos agrupar estas medidas en tres grupos:
Almacenamiento, procesamiento y transmisión de
datos.

ALMACENAMIENTO: 

Con estas unidades medimos la capacidad de guardar
información de un elemento de nuestro PC. 

Los medios de almacenamiento pueden ser muy diferentes

Precisamente es en este tipo de medidas donde se puede
crear una mayor confusión.  La unidad básica
en informática es el bit.
Un bit Binary Digit es un
dígito en sistema binario (0 o 1) con el que se forma toda
la información. Evidentemente esta unidad es demasiado
pequeña para poder contener una información
diferente a una dualidad (abierto/cerrado, si/no), por lo que se
emplea un conjunto de bits (en español el plural de bit NO
es bites, sino bits). 

Para poder almacenar una información más
detallado se emplea como unidad básica
el byte octeto, que es un conjunto
de 8 bits. Con esto podemos representar hasta un total de 256
combinaciones diferentes por cada byte. 

Aquí hay que especificar un punto. Hay una
diferencia entre octeto byte.
Mientras que un octeto tiene siempre 8 bits un byte no siempre es
así, y si bien normalmente si que tiene 8 bits, puede
tener entre 6 y 9 bits. 

Precisamente el estar basado
en octetos y no en el sistema internacional de
medidas hace que las subsiguientes medidas no tengan un
escalonamiento basado el este sistema (el SI o sistema
internacional de medidas
). 

Veamos los más utilizados: 

byte.- Formado normalmente por un octeto (8
bits), aunque pueden ser entre 6 y 9 bits. La
progresión de esta medida es del tipo B=Ax2,
siendo esta del tipo 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512. Se pueden
usar capacidades intermedias, pero siempre basadas en esta
progresión y siendo mezcla de ellas (24
bytes=16+8). 

Kilobyte (K o KB).- Aunque se
utilizan las acepciones utilizadas en el SI, un Kilobyte no son
1.000 bytes. Debido a lo anteriormente expuesto,
un KB (Kilobyte) son 1.024 bytes. Debido al mal
uso de este prefijo (Kilo, proveniente del griego, que significa
mil), se está utilizando cada vez más el
término definido por el IEC (Comisión
Internacional de
Electrónica
Kibi KiB para
designar esta unidad. 

Megabyte
(MB).- 
El MB es la unidad de capacidad
más utilizada en informática.
Un MB NO son 1.000 KB, sino 1.024 KB, por lo que
un MB son 1.048.576 bytes. Al igual que ocurre con el KB, dado el
mal uso del término, cada vez se está empleando
más el término MiBGigabyte
(GB).- 
Un GB son 1.024 MB (o MiB), por
lo tanto 1.048.576 KB. Cada vez se emplea más el
término Gibibyte GiB

Llegados a este punto en el que las
diferencias si que son grandes, hay que tener muy en cuenta
(sobre todo en las capacidades de los discos duros) que es lo que
realmente estamos comprando. Algunos fabricantes utilizan el
termino GB refiriéndose no a 1.024 MB,
sino a 1.000 MB (SI), lo que representa una pérdida de
capacidad en la compra. Otros fabricantes si que están ya
utilizando el término GiB. Para que nos
hagamos un poco la idea de la diferencia entre ambos, un disco
duro de 250 GB (SI) en realidad tiene 232.50
GiB. Terabyte (TB).- Aunque es aun una medida
poco utilizada, pronto nos tendremos que acostumbrar a ella, ya
que por poner un ejemplo la capacidad de los discos duros ya se
está aproximando a esta medida. 

Un Terabyte son 1.024 GB. Aunque poco
utilizada aun, al igual que en los casos anteriores se
está empezando a utilizar la
acepción Tebibyte 

Existen unas medidas superiores, como
el Petabyte, Exabyte, Zettabyte o
el Yottabite, que podemos calcular multiplicando
por 1.024 la medida anterior. Estas medidas muy probablemente no
lleguen a utilizarse con estos nombre, sino por los nuevos
designados por el IEC. 

En el círculo, indicación de la capacidad
del disco, tanto en GB como en bytes. PROCESAMIENTO
FRECUENCIA DE TRANSMISION: 

La velocidad de procesamiento de un
procesador se mide en megahercios. Un megahercio
es igual a un millón de hercios. 

Un hercio (o herzio herz)
es una unidad de frecuencia que equivale a un ciclo o
repetición de un evento por segundo. Esto, en palabras
simples, significa que un procesador que trabaje a una velocidad
de 500 megahercios es capaz de repetir 500 millones de ciclos por
segundo.  En la actualidad, dada la gran velocidad de los
procesadores, la unidad más frecuente es
el gigahercio, que corresponde a 1.000 millones de
hercios por segundo. 

Sobre esto hay que aclarar un concepto. Si
bien en teoría a mayor frecuencia de reloj (más
megahercios) su supone una mayor velocidad de procesamiento, eso
es solo cierto a medias, ya que en la velocidad de un equipo no
solo depende de la capacidad de procesamiento del
procesador.  Estas unidades de medida se utilizan
también para medir la frecuencia de comunicación
entre los diferentes elementos del ordenador. 

En la imagen, dentro del círculo,
frecuencia del procesador, expresada en GHz.  VELOCIDAD
TRANSMISION DE DATOS: 

En el caso de definir las velocidades de
transmisión se suele usar como base el bit, y
más concretamente el bit por segundo,
bps 

Los múltiplos de estos si que
utilizan el SI o Sistema Internacional de
medidas
.  Los más utilizados sin
el Kilobit, Megabit y Gigabit, siempre expresado en
el término por segundo (ps). 

Las abreviaturas se diferencian de los
términos de almacenamiento en que se expresan
con b minúscula

Estas abreviaturas son: 

Kbps.- = 1.000 bits por segundo.

Mbps.- = 1.000 Kbits por
segundo. 

Gbps.- = 1.000 Mbits por
segundo. 

En este sentido hay que tener en cuenta que las
velocidades que en la mayoría de las ocasiones se muestran
en Internet están expresadas
en KB/s (Kilobyte por segundo), lo que realmente
supone que nos dice la cantidad de bytes (unidad
de almacenamiento) que hemos recibido en un segundo, NO la
velocidad de trasmisión. Podemos calcular esa velocidad de
transmisión (para pasarla a Kbps o Kilobits por segundo)
simplemente multiplicando el dato que se nos muestra por 8, por
lo que una trasmisión que se nos indica como de 308 KB/s
corresponde a una velocidad de transmisión de 2.464 Kbps,
a lo que es lo mismo, 2.64 Mbps. Esta conversión nos es
muy útil para comprobar la velocidad real de nuestra
línea ADSL, por ejemplo, ya que la velocidad de esta si
que se expresa en Kbps o en Mbps. 

 

 

Autor:

Borrego Ricardo

Cabrera Rodolfo

Vergara Abel

REPUBLICA BOLIVARIANA DE
VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACION SUPERIORES

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO

PROFESOR: ADRIANA GONZALEZ

MAYO DEL 2011

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