COMUNICACIÓN DE DATOS

Transcripción

1 Comunicación de datos COMUNICACIÓN DE DATOS INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA ING. LUIS MANUEL HERNÁNDEZ MARTÍNEZ. TORREÓN, COAH. 1

2 Comunicación de Datos COMUNICACIÓN DE DATOS. CURSO OBJETIVO: Identificar, comprender y aplicar los diferentes protocolos, medios de transmisión y codificación en comunicaciones digitales. CONTENIDO: 1.- Introducción a la comunicación de datos. Componentes básicos de un sistema de comunicaciones Características de una señal eléctrica Líneas de comunicación. Características: ruido, ancho de banda, ganancia, capacidad máxima Modulación. I 2.- Sistemas de transmisión de datos Par trenzado, cable coaxial Fibra óptica Microondas. II 3.- Codificación. Códigos: NRZ, Manchester, Diferencial, etc. V 4.- Detección y corrección de errores Paridad longitudinal y vertical Métodos redundantes. Unidad V 5.-Buses y estándares Industriales. Unidad VI 6.- Control de enlaces y multicanalización Control de enlaces de datos Control de errores Multicanalización por división de frecuencia Multicanalización por división de tiempo. 2

3 Comunicación de datos Unidad VII 7.- Circuitos y paquetes de conmutación Circuitos de conmutación Paquetes de conmutación. BIBLIOGRAFÍA. Comunicaciones y redes de computo Williams Stallings Editorial: Prentice Hall Bussines data communications Williams Stallings Editorial: Mc Millan. Alta velocidad y calidad de servicios en redes IP. Jesús García Tomas Editorial: Alfaomega Fundamentos de redes Bruce A. Hallberg Editorial: Mc Graw hill Digital data communications Stamper David A. Editorial Benjamin Cummings Integración de voz y datos José M. Huidobro Editorial: Mc Graw Hill Fundamentals of data communications Manual de redes inhalambrícas Fitzgerald Jerry, Tom S. Eason Neil Reid Editorial Limusa Editorial: Mc Graw Hill Transmisión de datos Robledo Sosa Cornelio Editorial: Publicaciones ESIME Comunicaciones por vía satelite Rodolfo Veri Nela Editorial: Ciencias e Ingeniería Comunicación de datos, redes de computadoras y sistemas abiertos Fred Halsall Editorial: Pearson educación Redes de comunicación Alberto Leon Editorial: Mc Graw Hill 3

4 Comunicación de Datos MISIÓN El Instituto Tecnológico de la Laguna, tiene como misión ser instrumento de desarrollo integral de la comunidad formando profesionales que se distingan por su capacidad técnica, creatividad, productividad y sentido humano. VISIÓN Ser una institución líder a nivel regional en educación científica y tecnológica, comprometida con el desarrollo integral de su gente y de la sociedad. POLÍTICA DE CALIDAD DEL TECNOLÓGICO Nuestro compromiso es proporcionar un servicio educativo de calidad a través de los procesos de planeación y vinculación administrativo y académico que nos distinga como una institución de excelencia, cumpliendo con los requerimientos del cliente y la mejora continua OBJETIVO DE LA CALIDAD Nuestro objetivo estratégico es proporcionar una educación superior tecnológica de alta calidad. Los objetivos específicos y las metas asociadas a estos están documentados en el programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Instituto Tecnológico de la Laguna

5 Comunicación de datos DEDICATORIA Estas notas las dedico a todos aquellos que con su constancia en el estudio, trabajo y dedicación, luchan diariamente para cambiar, con sus actitudes, esa abulia que se ha apoderado de nuestros estudiantes, inmersos en trivialidades... A quienes se esfuerzan por hacer siempre más y mejor las tareas que se les encomiendan o que se echan a cuestas como un compromiso con sus semejantes... Y a todos los que sin pena ni gloria, dejan pasar el tiempo y la vida sin dejar huella. Con la esperanza de que al cursar ésta materia y muchas otras, despierten allá en el fondo de su ser, el hombre y mujer dormidos para integrarse cabalmente al proceso histórico del cambio; la transformación del género humano en hombres y mujeres de bien. Estas notas están elaboradas con bits reciclados. 5

6 Comunicación de Datos UNIDAD I INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS. 1.1 Componentes básicos de un sistema de comunicaciones. El objetivo principal de todo sistema de comunicaciones es intercambiar información entre dos entidades. La figura 1.1a muestra un modelo sencillo de sistema de comunicación. La figura 1.1b muestra un ejemplo particular de comunicación entre una estación de trabajo y un servidor a través de una red telefónica pública. Los elementos clave en este modelo son los siguientes: La fuente. Este dispositivo genera los datos a transmitir ejemplo, teléfonos, o computadoras personales. El transmisor. Normalmente los datos generados por la fuente no se transmiten directamente tal como son generados. Al contrario, el transmisor transforma y codifica la información, generando señales electromagnéticas susceptibles de ser transmitidas a través de algún sistema de transmisión. Por ejemplo, un módem convierte las cadenas de bits generadas por un computador personal y las transforma en señales analógicas que pueden ser transmitidas a través de la red telefónica. El sistema de transmisión. Que puede ser desde una sencilla línea de transmisión hasta una compleja red que conecte a la fuente con el destino. 6 El receptor. Que acepta la señal proveniente del sistema de transmisión y la transforma de tal manera que pueda ser manejada por el dispositivo destino. Por ejemplo, un módem captará la señal analógica de la red o línea de transmisión y la convertirá en una cadena de bits. El destino. Que toma los datos del receptor.

7 Comunicación de datos Figura Modelo simplificado para las comunicaciones. Aunque el modelo presentado pueda aparecer aparentemente sencillo, en realidad implica una gran complejidad. Para hacerse una idea de la magnitud de ella, la tabla 1.1 lista algunas de las tareas claves que se deben realizar en un sistema de comunicaciones. Esta relación es un tanto arbitraria. Utilización del sistema de transmisión Implementación de la interfaz Generación de la señal Sincronización Gestión de intercambio Detección y corrección de errores Control de flujo Direccionamiento Enrutamiento Recuperación Formato de mensajes Seguridad Gestión de red Tabla Tareas en los sistemas de comunicación. Utilización del sistema de transmisión se refiere a la necesidad de hacer un uso eficaz de los recursos utilizados en la transmisión, los cuales típicamente se suelen compartir entre una serie de dispositivos de comunicación. La capacidad total del medio de transmisión se reparte entre los 7

8 Comunicación de Datos distintos usuarios haciendo uso de técnicas denominadas de multiplexación. Además puede que se necesiten técnicas de control de gestión para garantizar que el sistema no se sature por una demanda excesiva de servicios de transmisión. Para que un dispositivo pueda transmitir información tendrá que hacerlo a través de la interfaz, con el medio de transmisión. Las técnicas de transmisión dependen en última instancia de la utilización de señales electromagnéticas que se transmitirán a través del medio. De tal manera que, una vez que la interfaz está establecida, se necesitará la generación de la señal. Las características de la señal, tales como la forma y la intensidad, deben ser tales que permitan: a).-ser propagadas a través del medio de transmisión. b).-ser interpretadas en el receptor como datos. Las señales se deben generar no sólo considerando que deben cumplir los requisitos del sistema de transmisión y del receptor, sino que deben permitir alguna forma de sincronizar el receptor y el emisor. El receptor debe ser capaz de determinar cuándo comienza y cuándo acaba la señal recibida. Igualmente deberá conocer la duración de cada elemento de señal. Además de las cuestiones básicas referentes a la naturaleza y temporización de las señales, se necesitará verificar un conjunto de requisitos que se pueden englobar bajo el término gestión de intercambio. Si se necesita intercambiar datos durante un período de tiempo, las dos partes deben cooperar, el receptor establecerá la llamada y el receptor contestará. En todos los sistemas de comunicación es posible que aparezcan errores; es decir, la señal transmitida se distorsiona de alguna manera antes de alcanzar su destino. Por tanto, en circunstancias donde no se puedan tolerar errores, se necesitarán procedimientos para la detección y corrección de errores. Para evitar que la fuente no sature al destino transmitiendo datos más rápidamente de lo que el receptor pueda procesar y absorber, se necesitan una serie de procedimientos denominados control de flujo. 8

9 Comunicación de datos Conceptos relacionados pero distintos a los anteriores son el direccionamiento y el enrutamiento. Cuando cierto recurso se comparte por más de dos dispositivos, el sistema fuente deberá de alguna manera indicar a dicho recurso compartido la identidad del destino. El sistema de transmisión deberá garantizar que ese destino, y sólo ése, reciba los datos. Es más, el sistema de transmisión puede ser una red en la que exista la posibilidad de más de un camino para alcanzar al destino; en este caso se necesitará, por tanto, la elección de una de entre las posibles rutas. La recuperación es un concepto distinto a la corrección de errores. En ciertas situaciones en las que el intercambio de información se vea interrumpida por algún fallo, se necesitará un mecanismo de recuperación. El objetivo es ser capaz de continuar transmitiendo desde donde se produjo la interrupción, o al menos recuperar el estado donde se encontraban los sistemas involucrados antes de comenzar el intercambio. El formato de mensaje está relacionado con el acuerdo que debe existir entre las dos partes respecto al formato de los datos intercambiados (ejemplo el código binario para representar los caracteres). Además, frecuentemente es necesario dotar al sistema de algunas medidas de seguridad. El emisor debe asegurarse de que sólo el destino deseado reciba los datos. Igualmente el receptor querrá estar seguro de que los datos recibidos no se han alterado en la transmisión y que dichos datos realmente provienen del supuesto emisor. Todo sistema de comunicación es lo suficientemente complejo y se necesita la habilidad de un gestor de red que configure el sistema, monitoree su estado, reaccione ante fallos y sobrecargas, y planifique con acierto los crecimientos futuros Características de la señal eléctrica. El éxito de la transmisión de datos depende fundamentalmente de dos factores: la calidad de la señal electromagnética que se transmite y las características del medio de transmisión. 9

10 Comunicación de Datos La señal eléctrica en el dominio del tiempo. La señal electromagnética como función del tiempo, puede ser tanto continua como discreta. Una señal continua es aquella en que la intensidad de la señal varía suavemente en el tiempo. Es decir, no se presentan saltos o discontinuidades. Una señal discreta es aquella en la que intensidad se mantiene constante durante un intervalo de tiempo, tras el cual la señal cambia a otro valor constante. En la figura 1.2 se muestran ejemplos de ambos tipos de señales. La señal continua puede corresponder a voz y la señal discreta puede representar valores binarios (0 y 1). Figura 1.2 Señal continua y discreta. 10