TELEMÁTICA:
es la conjunción de
telecomunicaciones e informática refiriéndose a la disciplina que trata
la comunicación entre equipos de computación distantes, es decir un servicio de
telecomunicaciones que permite transmitir datos informatizados a distancia a
distintos destinos, también podemos decir que es una ciencia que estudia el
conjunto de técnicas que son necesarias para poder transmitir datos dentro de
un sistema informático o entre puntos de él situados en lugares remotos o
usando redes de telecomunicaciones, la Telemática es muy versátil, de modo que
brinda herramientas a distintos campos y englobando el estudio, diseño, gestión
y aplicación de las redes y servicios de comunicaciones, para el transporte,
almacenamiento y procesado de cualquier tipo de información (datos, voz, vídeo,
entre otros).
Para el funcionamiento de un
servicio telemático básicamente se necesita lo siguiente:
- un computador
- Una terminal y dispositivos de comunicaciones(como
conmutador, MODEM, etc)
- sistema de comunicación, puede ser una red pública
o privada
- también debe de tener una fuente de información
(base de datos, ficheros, etc)
TELEPROCESO:
Es el procesamiento de datos
usando las telecomunicaciones (transmisión de señales a grandes o pequeñas
distancias).El teleproceso puede ejecutarse de dos maneras diferentes: on line
y off line.
- ON LINE .- Un servidor controla la transmisión y se
procesa los datos inmediatamente después de haber sido recibidas.
- OFF LINE.-Cuando la transmisión de datos es
recibida por un dispositivo externo para posteriormente ser
procesada.
Medios De Transmisión Guiados
1. Cable
coaxial
Un cable coaxial consiste en un alambre de cobre rígido como núcleo,
rodeado por un material aislante. El aislante está forrado con un conductor
cilíndrico, que con frecuencia es una malla de tejido fuertemente trenzado. El
conductor externo se cubre con una envoltura protectora de plástico. La
construcción y el blindaje del cable coaxial le confieren una buena combinación
de ancho de banda alto y excelente inmunidad al ruido. El ancho de banda
posible depende de la calidad y longitud del cable, y de la relación señal a
ruido de la señal de datos.
Los cables modernos tienen un ancho de banda de cerca de 1 GHz. Los
cables coaxiales solían ser ampliamente usados en el sistema telefónico para
las líneas de larga distancia, pero en la actualidad han sido reemplazados por
la fibra óptica en rutas de distancias considerables. Sin embargo, el cable
coaxial aún se utiliza ampliamente en la televisión por cable. El cable coaxial (conocido frecuentemente tan
sólo como “coax”), tiene mejor blindaje que el de par trenzado, así que puede
abarcar tramos más largos a velocidades mayores.
Tipos de cable Coaxial
ü Cable
10-BASE-5: Es el cable coaxial
grueso, con una velocidad de transmisión de 10Mb/Seg.
Con un alcance de 500 metros.
Con un alcance de 500 metros.
ü Cable
10-BASE-2: Es el cable coaxial
fino, con una velocidad de transmisión de 10Mb/Seg.
Con un alcance de 185 metros.
Con un alcance de 185 metros.
2. Par
trenzado
Uno de los medios de transmisión
más viejos, y todavía el más común, es el cable de par trenzado. Éste consiste en dos alambres de
cobre aislados, por lo regular de 1 mm de grueso. Los alambres se trenzan. Esto
se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple.
La aplicación más común del cable
de par trenzado es en el sistema telefónico. Casi todos los teléfonos están
conectados a la compañía telefónica mediante un cable de par trenzado. La
distancia que se puede recorrer con estos cables es de varios kilómetros sin
necesidad de amplificar las señales, pero para distancias mayores se requieren
repetidores. Cuando muchos cables de par trenzado recorren de manera paralela
distancias considerables, como podría ser el caso de los cables de un edificio
de departamentos que van hacia la compañía telefónica, se suelen atar en haces
y se cubren con una envoltura protectora.
Los cables de par trenzado se
pueden utilizar para transmisión tanto analógica como digital. El ancho de banda depende del grosor del
cable y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse
transmisiones de varios megabits/seg, en distancias de pocos kilómetros. Debido
a su comportamiento adecuado y bajo costo, los cables de par trenzado se
utilizan ampliamente y es probable que permanezcan por muchos años.
Hay varios tipos de cableado de
par trenzado, definidos por categorías por TIA/EIA:
ü
Categoría 1: hilo telefónico trenzado de calidad
de voz, no adecuado para las transmisiones de datos. Su velocidad de
transmisión es inferior a 1 Mbits/seg.
ü
Categoría 2: Es un cable sin apantallar, posee
una velocidad de transmisión de 4 Mbits/seg.
ü
Categoría 3: El mismo tiene una velocidad de
transmisión de 10 Mbits/seg.
ü
Categoría 4: Su velocidad de transmisión es de
16 bit/seg.
ü
Categoría 5: Puede transmitir hasta 100
Mbits/seg.
ü
Categoría 5e: posee una velocidad de transmisión
de 1000 Mbits/seg. Y su construcción permite alcanzar 100 MHz en la transmisión
de datos.
ü
Categoría 6: diseñado para transmitir a
frecuencias de hasta 250 MHz.
ü
Categoría 6a: permite alcanzar 10000 MHz,
diseñado para transmitir a frecuencias de hasta 500 MHz.
ü
Categoría 7 a la 10: Investigar
3. Fibra Óptica
Los cables de fibra óptica son
similares a los coaxiales, excepto por el trenzado. Al centro se encuentra el
núcleo de vidrio, a través del cual se propaga la luz. El núcleo está rodeado
por un revestimiento de vidrio con un índice de refracción menor que el del
núcleo, con el fin de mantener toda la luz en este último. La cubierta plástica
delgada protege al revestimiento. Las fibras por lo general se agrupan en
haces, protegidas por una funda exterior.
Las cubiertas de fibras
terrestres por lo general se colocan en el suelo a un metro de la superficie,
donde a veces pueden sufrir daños ocasionados por retroexcavadoras. Cerca de la
costa, las cubiertas de fibras transoceánicas se entierran en zanjas mediante
una especie de arado marino. En las aguas profundas, simplemente se colocan al
fondo, donde los barcos de arrastre pueden tropezar con ellas o los calamares
gigantes pueden atacarlas.
Las fibras se pueden conectar de
tres formas diferentes:
1.- Pueden terminar en conectores
e insertarse en enchufes de fibra. Los conectores pierden entre 10 y 20% de la
luz, pero facilitan la reconfiguración de los sistemas.
2.- Se pueden empalmar de manera
mecánica. Los empalmes mecánicos acomodan dos extremos cortados con cuidado,
uno junto a otro, en una manga especial y los sujetan en su lugar. La
alineación se puede mejorar pasando luz a través de la unión y haciendo
pequeños ajustes para maximizar la señal. La pérdida de luz de estos empalmes
es de 10%.
3.- Se pueden fusionar (fundir)
dos tramos de fibra para formar una conexión sólida. Un empalme por fusión es
casi tan bueno como una sola fibra, pero aun aquí hay un poco de atenuación.
Con los tres tipos de empalme pueden ocurrir reflejos en el punto del
empalme, y la energía reflejada puede interferir la señal.
Por lo general se utilizan dos
clases de fuente de luz para producir las señales: LEDs (diodos emisores de
luz) y láseres semiconductores. Estas fuentes tienen propiedades diferentes.
Tipos De Fibra Óptica
• Monomodo o axial: En esta fibra
la luz viaja por el eje del cable. Este modo es mucho más rápido, ya que el
núcleo no permite la dispersión del haz. Al mismo tiempo es muy adecuada para
enlaces de larga distancia.
• Multimodo: Las ondas de luz
entran en la fibra con distintos ángulos y viajan rebotando entre las paredes
del núcleo. Su precio es más barato y las distancias en las que se puede
utilizar son más reducidas.
Transmisión No Guiados
(INALÁMBRICA)
La comunicación inalámbrica tiene
ventajas para los dispositivos fijos en ciertas circunstancias. Cabe mencionar
que la comunicación digital inalámbrica moderna comenzó en las islas de Hawái,
en donde partes considerablemente grandes del océano Pacífico separaban a los
usuarios, y el sistema telefónico era inadecuado.
1. Radiotransmisión
Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden viajar
distancias largas y penetrar edificios sin problemas, y por ello su uso está
muy generalizado en la comunicación, tanto en interiores como en
exteriores. Las ondas de
radio también son omnidireccionales, lo que significa que viajan en todas
direcciones a partir de la fuente, por lo que no es necesario que el
transmisor y el receptor se encuentren alineados físicamente.
Las propiedades de las ondas de
radio dependen de la frecuencia. A bajas frecuencias, esas ondas cruzan bien casi cualquier obstáculo,
pero la potencia se reduce de manera drástica a medida que se aleja de la
fuente. A
frecuencias altas, las ondas de radio tienden a viajar en línea recta y a
rebotar en los obstáculos. También son absorbidas por la lluvia. En
todas las frecuencias, las ondas de radio están sujetas a interferencia por los
motores y otros equipos eléctricos.
2. Transmisión
por Microondas
Por encima de los 100 MHz las
ondas viajan en línea recta. Concentrar toda la energía en un haz pequeño con
una antena parabólica (como el tan familiar plato de televisión por satélite)
produce una relación señal a ruido mucho más alta, pero las antenas transmisora
y receptora deben estar bien alineadas entre sí. Además, esta direccionalidad permite que
varios transmisores alineados en una fila se comuniquen sin interferencia con
varios receptores en fila, siempre y cuando se sigan algunas reglas de
espaciado.
Antes de la fibra óptica, estas
microondas formaron durante décadas el corazón del sistema de transmisión
telefónica de larga distancia. De hecho, MCI, uno de los primeros competidores
de AT&T después de que esta compañía fue desregularizada, construyó todo su
sistema utilizando las comunicaciones mediante microondas que iban de torre en
torre ubicadas a decenas de kilómetros una de la otra. Incluso
el nombre de la compañía reflejó esto (MCI son las siglas de Microwave
Communications, Inc.). Tiempo después, MCI adoptó la fibra y se fusionó con
WorldCom.
Ya que las microondas viajan en línea recta, si
las torres están muy separadas, partes de la Tierra estorbarán (piense en un
enlace de San Francisco a Ámsterdam). Como consecuencia, se necesitan
repetidores periódicos. Cuanto más altas sean las torres, más separadas pueden
estar. La distancia entre los repetidores se ubica en torres de 100 m de
altura, los repetidores pueden estar separados a 80 km de distancia.
A
diferencia de las ondas de radio a frecuencias más bajas, las microondas no
atraviesan bien los edificios. Además, aun cuando el haz puede estar bien
enfocado en el transmisor, hay cierta divergencia en el espacio. Algunas ondas
pueden refractarse en las capas atmosféricas más bajas y tardar un poco más en
llegar que las ondas directas. Las ondas diferidas pueden llegar fuera de fase
con la onda directa y cancelar así la señal. Este efecto se llama desvanecimiento por múltiples trayectorias.
TRANSMISIÓN DE DATOS
La transmisión de datos se define como 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.
Una de las definiciones más
comunes de transmisión de datos, Parte de la transmisión de información que
consiste en el movimiento de información codificada, de un punto a uno o más
puntos, mediante señales eléctricas, ópticas, electrópticas o
electromagnéticas.
Objetivos de la transmisión de datos:
- Reducir tiempo y esfuerzo.
- Aumentar la velocidad de
entrega de la información.
- Reducir costos de operación.
- Aumentar la capacidad de las
organizaciones a un costo incremental razonable.
- Aumentar la calidad y
cantidad de la información.
Comunicaciones locales y remotas:
La transmisión de datos consiste
en el movimiento de información de un punto a otro. El destinatario puede
encontrarse cerca o lejos del emisor, Según la ubicación geográfica se puede
hablar de dos tipos de transmisión de datos:
- Transmisión de datos local. También denominada
"en planta". Las distancias son pequeñas. En este caso es la
propia organización la que construye las líneas de comunicaciones. Ej: un
ordenador central al que se quieren conectar varias terminales en
distintos puntos de un edificio.
- Transmisión de datos remota. La distancia entre los
equipos que se quieren comunicar es mucho mayor. Es necesario acceder a
las líneas de telecomunicaciones para que se realice. Normalmente se
accede a las líneas proporcionadas por el servicio telefónico. Ej:
enviar datos entre dos ciudades.
Comunicaciones analógicas y comunicaciones digitales
- Fuente
de información digital: Una fuente de información digital produce un
conjunto finito de posibles mensajes. Ej: el teclado de un ordenador
- Fuente de información
analógica: Una fuente de información analógica produce mensajes que se
definen en un continuo. Ej: altavoces, micrófonos.
MULTIPLEXACIÓN
La multiplexación es el
procedimiento por el cual diferentes informaciones pueden compartir un
mismo canal de comunicaciones. El proceso inverso, es decir la extracción de
una determinada señal (que lleva información) de entre las múltiples que se
pueden encontrar en un cierto canal de comunicaciones se denomina
de-multiplexación.
Existen muy distintas formas de llevar a cabo la
multiplexación (y su inverso, la de-multiplexación). Las más utilizadas son:
- la multiplexación en el dominio
del tiempo.
- la multiplexación en el dominio de
la frecuencia.
- la multiplexación por código.
- la multiplexación en longitud de onda.
La multiplexación en el
dominio del tiempo (TDMA): Consiste en asignar a diferentes
informaciones diferentes “ventanas temporales” de forma que no se mezclen. Este
tipo de multiplexación se utiliza habitualmente para entrelazar
diferentes informaciones digitales y formar un caudal mayor.
La multiplexación en el
dominio de la frecuencia (FDMA): Utiliza el procedimiento de la
modulación para que las informaciones de interés se sitúen cada una de ellas
sobre señales “portadoras” de diferente frecuencia. Las comunicaciones móviles
2GB son un ejemplo de uso de la multiplexación en el dominio de la
frecuencia y de la multiplexación en el dominio del tiempo
simultáneamente.
La multiplexación en el código (CDMA):
mezcla la información con diferentes códigos ortogonales entre sí, de tal
manera que es posible recuperar la información de interés haciendo la
operación matemática adecuada con el código correspondiente. Las comunicaciones
móviles 3GB son un ejemplo de uso de esta técnica.
La
multiplexación en longitud de onda (WDMA): se podría calificar como
una variante de la multiplexación en el dominio de la frecuencia realizada en
frecuencias próximas a la luz, se basa en que una fibra óptica puede estar
simultáneamente iluminada por varias fuentes luminosas, incluso
aquellas que no se consideren luz visible) cada una de las cuales transporta
información.
MODOS DE TRANSMISIÓN
El modo de transmisión se refiere al número de unidades de
información (bits) elementales que se pueden traducir simultáneamente a través
de los canales de comunicación. De hecho, los procesadores (y por lo tanto, los
equipos en general) nunca procesan (en el caso de los procesadores actuales) un
solo bit al mismo tiempo.
Conexión paralela
Las conexiones paralelas
consisten en transmisiones simultáneas de N cantidad de bits.
Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un
canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro
medio físico).
Estos canales pueden ser:
- N líneas físicas: en cuyo caso cada bit
se envía en una línea física (motivo por el cual un cable paralelo está
compuesto por varios alambres dentro de un cable cinta)
- una línea física dividida en varios sub-canales,
resultante de la división del ancho de banda. En este caso, cada bit se
envía en una frecuencia diferente...
Debido a que los alambres
conductores están uno muy cerca del otro en el cable cinta, puede haber
interferencias (particularmente en altas velocidades) y degradación de la
calidad en la señal...
Conexión en serie
En una conexión en serie, los
datos se transmiten de a un bit por vez a través del canal de transmisión. Sin
embargo, ya que muchos procesadores procesan los datos en paralelo, el
transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantes en datos seriales
y el receptor necesita hacer lo contrario.
Estas operaciones son realizadas
por un controlador de comunicaciones (normalmente un chip UART,)).
El controlador de comunicaciones trabaja de la siguiente manera:
- La transformación paralela-en serie se
realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de
desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el
registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la
izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se
encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente:
- La transformación en serie-paralela se
realiza casi de la misma manera utilizando un registro de desplazamiento.
El registro de desplazamiento desplaza el registro hacia la izquierda cada
vez que recibe un bit, y luego, transmite el registro entero en paralelo
cuando está completo.
Transmisión asíncrona: La
transmisión asíncrona es aquella que se transmite o se recibe un carácter, bit
por bit añadiéndole bits de inicio, y bits que indican el término de un paquete
de datos, para separar así los paquetes que se van enviando/recibiendo para
sincronizar el receptor con el transmisor. El bit de inicio le indica al
dispositivo receptor que sigue un carácter de datos; similarmente el bit de
término indica que el carácter o paquete ha sido completado.
Transmisión Síncrona: Este tipo de transmisión el envío de un grupo de caracteres en un flujo continúo de bits. Para lograr la sincronización de ambos dispositivos (receptor y transmisor) ambos dispositivos proveen una señal de reloj que se usa para establecer la velocidad de transmisión de datos y para habilitar los dispositivos conectados a los modems para identificar los caracteres apropiados mientras estos son transmitidos o recibidos. Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de establecer una sincronización entre ellos. Para esto, antes de enviar los datos se envían un grupo de caracteres especiales de sincronía. Una vez que se logra la sincronía, se pueden empezar a transmitir datos.
Transmisión Síncrona: Este tipo de transmisión el envío de un grupo de caracteres en un flujo continúo de bits. Para lograr la sincronización de ambos dispositivos (receptor y transmisor) ambos dispositivos proveen una señal de reloj que se usa para establecer la velocidad de transmisión de datos y para habilitar los dispositivos conectados a los modems para identificar los caracteres apropiados mientras estos son transmitidos o recibidos. Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de establecer una sincronización entre ellos. Para esto, antes de enviar los datos se envían un grupo de caracteres especiales de sincronía. Una vez que se logra la sincronía, se pueden empezar a transmitir datos.
Por lo
general los dispositivos que transmiten en forma síncrona son más caros que los
asíncronos, debido a que son más sofisticados en el hardware. A nivel mundial
son más empleados los dispositivos asíncronos ya que facilitan mejor la
comunicación.
MODULACIÓN
Técnica empleada para modificar
una señal con la finalidad de posibilitar el transporte de informaciones a
través de un canal de comunicación y recuperar la señal en su forma original en
la otra extremidad.
Ahora serán posibles dos técnicas
para la transmisión de datos: Analógica y Digital.
Solamente la Analógica realiza
modulación. Una vez que la Digital usa un recurso de codificación de
pulsos
MODULACIÓN ANALÓGICA CON
PORTADORA ANALÓGICA:S e utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica
a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. La modulación se
puede realizar utilizando cambios de amplitud, frecuencia o fase de la señal
portadora
MODULACIÓN DIGITAL CON
PORTADORA ANALÓGICA: Se utiliza cuando se desea transmitir la señal
digital por un medio de transmisión analógico. Es la modulación más común y la
pueden utilizar los usuarios para el acceso a Internet a través de la red
telefónica conmutada.
MODULACIÓN ANALÓGICA CON
PORTADORA DIGITAL: Se utiliza cuando se desea transmitir la señal
analógica a través de una red digital. Ej transmisión de voz a través de
telefonía móvil digital.
Lo más frecuente es que la señal
moduladora tenga un ancho de banda y una frecuencia inferior a la señal
modulada, con lo que se produce un desaprovechamiento del medio de transmisión.
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