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