TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN

La conmutación de circuitos es un tipo de comunicación que establece o crea un canal dedicado (o circuito) durante la duración de una sesión. Después de que es terminada la sesión se libera el canal y éste podrá ser usado por otro par de usuarios.

En los sistemas basados en conmutación de paquetes, la información/datos a ser transmitida previamente es ensamblada en paquetes. Cada paquete es entonces transmitido individualmente y éste puede seguir diferentes rutas hacia su destino. Una vez que los paquetes llegan a su destino, los paquetes son otra vez re-ensamblados.

Técnica de datagramas cada paquete se trata de forma independiente , es decir , el emisor enumera cada paquete , le añade información de control ( por ejemplo número de paquete , nombre , dirección de destino ) y lo envía hacia su destino . Puede ocurrir que por haber tomado caminos diferentes, un paquete con número por ejemplo 6 llegue a su destino antes que el número 5 .También puede ocurrir que se pierda el paquete número 4. Todo esto no lo sabe ni puede controlar el emisor , por lo que tiene que ser el receptor el encargado de ordenar los paquetes y saber los que se han perdido ( para su posible reclamación al emisor ) , y para esto , debe tener el software necesario .

MULTIPLEXACION

La multiplexación se refiere a la transmisión de datos que provienen de diversos pares de aparatos (transmisores y receptores) denominados canales de baja velocidad en un medio físico único (denominado canal de alta velocidad). Múltiplex es la transmisión simultánea de varios canales de información separados en el mismo circuito de comunicación sin interferirse entre sí. Para la comunicación de voz, esto significa dos o más canales de voz en una sola portadora. Para los sistemas telefónicos significa muchos canales en un sólo par de cables o en una sola línea de transmisión coaxial.

Un multiplexor es el dispositivo de multiplexado que combina las señales de los transmisores y las envía a través de un canal de alta velocidad. Un demultiplexor es el dispositivo de multiplexado a través del cual los receptores se conectan al canal de alta velocidad.

TIPOS DE MULTIPLEXION

FDM-Multiplexación por división de frecuencia

La multiplexación por división de frecuencia, también denominada FDM, permite compartir la banda de frecuencia disponible en el canal de alta velocidad, al dividirla en una serie de canales de banda más angostos, de manera que se puedan enviar continuamente señales provenientes de diferentes canales de baja velocidad sobre el canal de alta velocidad. En frecuencia es una técnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas subcanales).

En el extremo de la línea, el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la demodulación la señal, obteniendo separadamente cada uno de los subcanales. Esta operación se realiza de manera transparente a los usuarios de la línea.

EJEMPLO

Se emplea este tipo de multiplexación para usuarios telefónicos, radio, TV que requieren el uso continuo del canal y en conexiones físicas de pares trenzados para incrementar la velocidad de los datos.

MDT -Multiplexación por división de tiempo

En la multiplexación por división de tiempo, las señales de los diferentes canales de baja velocidad son probadas y transmitidas sucesivamente en el canal de alta velocidad, al asignarles a cada uno de los canales un ancho de banda, incluso hasta cuando éste no tiene datos para transmitir, 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

EJEMPLO

Los sistemas MIC, sistema de codificación digital, utilizan la técnica MDT para cubrir la capacidad de los medios de transmisión. La ley de formación de los sucesivos órdenes de multiplexación responde a normalizaciones de carácter internacional, con vista a facilitar las conexiones entre diversos países y la compatibilidad entre equipos procedentes de distintos fabricantes

Multiplexación estadística

La multiplexación estadística es similar a la multiplexación por división de tiempo excepto que sólo transmite canales de baja velocidad que poseen, en realidad, datos en el canal de alta velocidad. El nombre de este tipo de multiplexación proviene del hecho de que los multiplexores basan su comportamiento en estadísticas relacionadas con la velocidad de los datos de cada canal de baja velocidad.

Ya que la línea de alta velocidad no transmite los canales vacíos, el rendimiento es mejor que con la multiplexación por división de tiempo.

Sus características son:

· Tramos de longitud variables.

· Muestreo de líneas en función de su actividad.

· Intercala caracteres en los espacios vacíos.

· Fuerte sincronización.

· Control inteligente de la transmisión.

Los multiplexores estáticos asignan tiempos diferentes a cada uno de los canales siempre en función del tráfico que circula por cada uno de estos canales, pudiendo aprovechar al máximo posible el canal de comunicación.

EJEMPLO

Los multiplexores estadísticos han evolucionado en un corto período de tiempo convirtiéndose en máquinas muy potentes y flexibles. Han acaparado prácticamente el mercado de la MDT y constituyen actualmente una seria competencia a los MDF. Estos proporcionan técnicas de control de errores y control del flujo de datos. Algunos proporcionan la circuitería de modulación para realizar la interfaz con redes analógicas. De otra forma, sería necesario usar módem separados. El control de flujo se emplea para prevenir el hecho de que los dispositivos puedan enviar datos a un ritmo excesivo a las memorias tampón buffer de los multiplexores.

FUNCIONAMIENTO DE LOS MODEMS

La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar interruptores electrónicos. Las líneas telefónicas, de lo contrario, son dispositivos análogos que envían señales como un corriente continuo. El módem tiene que unir el espacio entre estos dos tipos de dispositivos. Debe enviar los datos digitales de la computadora a través de líneas telefónicas análogas. Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos en una señal análoga; es decir, el módem varía la frecuencia de la señal digital para formar una señal análoga continua. Y cuando el módem recibe señales análogas a través de la línea telefónica, hace el opuesto: demodula, o quita las frecuencias variadas de, la onda análoga para convertirlas en impulsos digitales. De estas dos funciones, MODulación y DEModulación, surgió el nombre del módem.

Dos modems para comunicarse necesitan emplear la misma técnica de modulación. La mayoría de los modem son full-duplex, lo cual significa que pueden transferir datos en ambas direcciones. Hay otros modem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola dirección al mismo tiempo.

El modem tiene dos modos de funcionamiento:

El modem esta en estado de comandos el modem responde a los comandos que envía el ordenador. En este modo es posible configurar el modem o realizar las operaciones de marcado y conexión. Antes de que se puedan enviar un comando al modem este debe estar en el "estado de comandos".

Cuando el modem se conecta con otro modem pasa al modo en linea. En este modo cualquier información que reciba del ordenador será enviada al modem distante. En este modo el modem no procesa la información y simplemente la trasmite a través de la línea de comunicación.

Para salir del modo en linea y pasar de nuevo al modo comandos se envía al modem +++(petición de atención) precedidos por un segundo de inactividad.

Formato De Comandos Hayes

Todos los comandos Hayes empiezan con la secuencia AT. La excepción es el comando A/. Tecleando A/ se repite el último comando introducido. El código AT consigue la atención del modem y determina la velocidad y formato de datos.

Los comandos mas simples:

• ATH dice al modem que cuelgue el teléfono

• ATDT dice al modem que marque un número de teléfono determinado empleando la marcación por tonos

• ATDP lo mismo que ATDT pero la marcación es por pulsos

Los comandos comienzan con las letras AT y siguen con las letras del alfabeto (A..Z). A medida que los modem se hicieron más complicados, surgió la necesidad de incluir mas comandos, son los comandos extendidos y tienen la forma AT&X (por ejemplo), donde el "&" marca la "X" como carácterextendido.

Al proliferar los módem, aumentó la necesidad de protocolos estandarizados para la comunicación por módem, para que todos los protocolos pudieran utilizar un lenguaje en común. Ésta es la razón por la que dos organizaciones desarrollaron estándares de comunicación.

• Los laboratorios BELL, precursores en el área de las telecomunicaciones.

• El Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT), conocido desde 1990 como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT).

El objetivo de la ITU es definir estándares internacionales para las comunicaciones. Los estándares para módem pueden dividirse en 3 categorías:

· Estándares de modulación (por ejemplo CCITT V.21)

· Estándares de corrección de error (por ejemplo CCITT V.42)

· Estándares de compresión de datos (por ejemplo CCITT V.42bis)

A continuación, encontrará una lista de los principales estándares de módem:

MODOS, TIPOS Y TÉCNICAS DE TRANSMISIÓN

Modos de transmisión

Una transmisión dada en un canal de comunicaciones entre dos equipos puede ocurrir de diferentes maneras. La transmisión está caracterizada por:

*dirección de los intercambios

*modo de transmisión: el número de bits enviados simultáneamente

* sincronización entre el transmisor y el receptor

Modos de transmision de Datos

Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes:

Simplex: Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta formula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea. Como ejemplos de la vida diaria tenemos, la televisión y la radio.

Half Duplex: En este modo, la transmisión fluye como en el anterior, o sea, en un único sentido de la transmisión de dato, pero no de una manera permanente, pues el sentido puede cambiar. Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis.

Full Duplex: Es el método de comunicación más aconsejable, puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente. El ejemplo típico sería el teléfono.

TIPOS DE TRANSMISION

En medios guiados , el ancho de banda o velocidad de transmisión dependen de la distancia y de si el enlace es punto a punto o multipunto .

Par trenzado

Es el medio guiado más barato y más usado .

Consiste en un par de cables , embutidos para su aislamiento , para cada enlace de comunicación . Debido a que puede haber acoples entre pares , estos se trenza con pasos diferentes . La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética .

Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste ( se utiliza mucho en telefonía ) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance .

Con estos cables , se pueden transmitir señales analógicas o digitales .

Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias . Para evitar estos problemas se suele trenzar el cable con distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para evitar las interferencias externas .

PARES TRENZADOS APANTALLADOS Y SIN APANTALLAR

Los pares sin apantallar son los más baratos aunque los menos resistentes a interferencias ( aunque se usan con éxito en telefonía y en redes de área local ) . A velocidades de transmisión bajas , los pares apantallados son menos susceptibles a interferencias , aunque son más caros y más difíciles de instalar .

CABLE COAXIAL

Consiste en un cable conductor interno ( cilíndrico ) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo . Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable .

Este cable , aunque es más caro que el par trenzado , se puede utilizar a más larga distancia , con velocidades de transmisión superiores , menos interferencias y permite conectar más estaciones .

Se suele utilizar para televisión , telefonía a larga distancia , redes de área local , conexión de periféricos a corta distancia , etc...

Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales .

Sus inconvenientes principales son : atenuación , ruido térmico , ruido de intermodulación .

Para señales analógicas , se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro .

FIBRA ÓPTICA

Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica .

Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales : núcleo , revestimiento y cubierta .

El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico . Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades ópticas distintas a las del núcleo . Alrededor de este conglomerado está la cubierta ( constituida de material plástico o similar ) que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos , abrasiones , humedad , etc...

Es un medio muy apropiado para largas distancias e incluso últimamente para LAN's .

Sus beneficios frente a cables coaxiales y pares trenzados son :

Permite mayor ancho de banda .

Menor tamaño y peso .

Menor atenuación .

Aislamiento electromagnético .

TRANSMISIÓN SINCRÓNICA Y ASINCRÓNICA

Debido a los problemas que surgen con una conexión de tipo paralela, es muy común que se utilicen conexiones en serie. Sin embargo, ya que es un solo cable el que transporta la información, el problema es cómo sincronizar al transmisor y al receptor. En otras palabras, el receptor no necesariamente distingue los caracteres (o más generalmente, las secuencias de bits) ya que los bits se envían uno después del otro. Existen dos tipos de transmisiones que tratan este problema:

La conexión asincrónica, en la que cada carácter se envía en intervalos de tiempo irregulares (por ejemplo, un usuario enviando caracteres que se introducen en el teclado en tiempo real). Así, por ejemplo, imagine que se transmite un solo bit durante un largo período de silencio... el receptor no será capaz de darse cuenta si esto es 00010000, 10000000 ó 00000100...

Para remediar este problema, cada carácter es precedido por información que indica el inicio de la transmisión del carácter (el inicio de la transmisión de información se denomina bit de INICIO) y finaliza enviando información acerca de la finalización de la transmisión (denominada bit de FINALIZACIÓN, en la que incluso puede haber varios bits de FINALIZACIÓN).

En una conexión sincrónica, el transmisor y el receptor están sincronizados con el mismo reloj. El receptor recibe continuamente (incluso hasta cuando no hay transmisión de bits) la información a la misma velocidad que el transmisor la envía. Es por este motivo que el receptor y el transmisor están sincronizados a la misma velocidad. Además, se inserta información suplementaria para garantizar que no se produzcan errores durante la transmisión.

En el transcurso de la transmisión sincrónica, los bits se envían sucesivamente sin que exista una separación entre cada carácter, por eso es necesario insertar elementos de sincronización; esto se denomina sincronización al nivel de los caracteres.

La principal desventaja de la transmisión sincrónica es el reconocimiento de los datos en el receptor, ya que puede haber diferencias entre el reloj del transmisor y el del receptor. Es por este motivo que la transmisión de datos debe mantenerse por bastante tiempo para que el receptor pueda distinguirla. Como resultado de esto, sucede que en una conexión sincrónica, la velocidad de la transmisión no puede ser demasiado alta.

DIFERENCIA ENTRE BPS Y BAUDIO

DEFINICIÓN BPS:

Los bits por segundo como unidad del SI Sistema Internacional de Unidades son utilizados para expresar la velocidad de transmisión de datos o bit rate. Con frecuencia se usa en forma ambigua como bps, que para el SI significaría "bits picosegundos"

Téngase en cuenta que una velocidad de transmisión expresada en bits por segundo dividida entre 8, equivale a la velocidad bytes por segundo. Puesto que un byte se compone de 8 bits.

DEFINICIÓN BAUDIO:

Es importante resaltar que no se debe confundir el baud rate o velocidad en baudios con el bit rate o velocidad en bits por segundo, ya que cada evento de señalización (símbolo) transmitido puede transportar uno o más bits. Sólo cuando cada evento de señalización (símbolo) transporta un solo bit coincide la velocidad de transmisión de datos baudios y en bits por segundo. Las señales binarias tienen la tasa de bit igual a la tasa de símbolos (rb = rs), con lo cual la duración de símbolo y la duración de bit son también iguales (Ts = Tb).

n = rb/rs

Donde rb: régimen binario o tasa de bits (bit rate) rs: tasa de modulación o tasa de símbolos y n: número de bits por nivel para la codificación de línea

DIFERENCIA ENTRE BAUDIO Y BPS

Existe una diferencia entre bits por segundo (bps) y baudios, debida al tipo de modulación empleada. Aunque las velocidades de transmisión se miden en bits por segundo, realmente a efectos técnicos lo importante es la velocidad de modulación expresada en baudios. Existen tres tipos de modulaciones: ASK, FSK y PSK. Un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 bps.

Hay que diferenciar entre velocidad de señalización y velocidad de transmisión de información. Esto hace a la diferencia que existe entre baudios y bits por segundo.

Aunque el término baudio se utiliza como sinónimo de bits por segundo, en realidad, se trata de cosas diferentes, porque sólo a velocidades bajas, los baudios son iguales a los bits por segundo; por ejemplo, 300 baudios equivalen a 300 bps.

Sin embargo, un baudio puede representar más que eso; por ejemplo, el módem V.22bis genera 1,200 bps a 600 baudios. La diferencia está en que cada cambio de estado en la señal no transmite necesariamente un bit, de forma que las dos medidas no son equivalentes.

Entonces, un baudio no es sinónimo de bits por segundo ya que que los signos pueden representar más de un bit. Los baudios sólo son iguales a bits por segundo cuando la señal representa un único bit.