comunicación de datos - Instituto Tecnólogico de La Laguna

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Hernández
Unidad I
Comunicación de datos
COMUNICACIÓN
DE DATOS
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
LA LAGUNA
ING. LUIS MANUEL HERNÁNDEZ MARTÍNEZ.
TORREÓN, COAH.
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Unidad I
Comunicación de Datos
4.2.10 COMUNICACIÓN DE DATOS. CURSO
OBJETIVO:
Identificar, comprender y aplicar los diferentes protocolos, medios de transmisión y
codificación en comunicaciones digitales.
CONTENIDO:
Unidad I
1.- Introducción a la comunicación de datos.
Componentes básicos de un sistema de comunicaciones.
1.2.- Características de una señal eléctrica.
1.3.- Líneas de comunicación.
Características: ruido, ancho de banda, ganancia, capacidad máxima.
1.4.- Modulación.
Unidad II
2.- Sistemas de transmisión de datos.
2.1.-Par trenzado, cable coaxial.
2.2.- Fibra óptica.
2.3.- Microondas.
Unidad III
3.- Codificación.
Códigos: NRZ, Manchester, Diferencial, etc.
Unidad IV
4.- Detección y corrección de errores.
4.1.- Paridad longitudinal y vertical.
4.2.- Métodos redundantes.
Unidad V
5.-Buses y estándares Industriales.
Unidad VI
6.- Control de enlaces y multicanalización.
6.1.- Control de enlaces de datos.
6.2.- Control de errores.
6.3.- Multicanalización por división de frecuencia.
6.4.- Multicanalización por división de tiempo.
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Comunicación de datos
Unidad VII
7.- Circuitos y paquetes de conmutación.
7.1.- Circuitos de conmutación.
7.2.- Paquetes de conmutación.
BIBLIOGRAFÍA.
Comunicaciones y redes de computo
Williams Stallings
Editorial: Prentice Hall
Alta velocidad y calidad de servicios
en redes IP.
Jesús García Tomas
Editorial: Alfaomega
Bussines data communications
Williams Stallings
Editorial: Mc Millan.
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
Fitzgerald Jerry, Tom S. Eason
Editorial Limusa
Manual de redes inhalambrícas
Neil Reid
Editorial: Mc Graw Hill
Transmisión de datos
Robledo Sosa Cornelio
Editorial: Publicaciones ESIME
Comunicación de datos, redes de
computadoras y sistemas abiertos
Fred Halsall
Editorial: Pearson educación
Comunicaciones por vía satelite
Rodolfo Veri Nela
Editorial: Ciencias e Ingeniería
Redes de comunicación
Alberto Leon
Editorial: Mc Graw Hill
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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
2001-2006.
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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.
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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:
¾
La fuente. Este dispositivo genera los datos a transmitir
ejemplo, teléfonos, o
computadoras personales.
¾
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.
¾
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.
¾
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.
¾
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El destino. Que toma los datos del receptor.
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Figura 1.1.- 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
Direccionamiento
Implementación de la interfaz
Enrutamiento
Generación de la señal
Recuperación
Sincronización
Formato de mensajes
Gestión de intercambio
Seguridad
Detección y corrección de errores
Gestión de red
Control de flujo
Tabla 1.1.- 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
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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.
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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.
1.2.- 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.
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1.2.1.-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.
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