HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES

El Ser humano siempre ha sentido la necesidad de comunicarse a distancias más grandes que las

que puede conseguir por sí mismo, por eso ha inventado diferentes métodos y máquinas para este

fin.

SEÑALES

Lo primero que se debe hacer para transmitir la información (voz, datos. imágenes) de un punto a

otro es convertirlas en señales electromagnéticas las cuales si se pueden transmitir en forma de

energía.

Estos son conceptos básicos para comprender la información sobre las señales y datos:

1. Dato: Cualquier entidad capaz de trasportar información

2. Señal: Representación eléctrica o electromagnética de los datos

3. Señalización: Propagación física de una señal atreves de un medio

4. Transmisión: Comunicación de datos mediante la propagación y procesamiento de la

información

Los datos y señales pueden ser digitales o análogos

Dato análogo: Pueden tomar cualquier valor en un intervalo de tiempo

Dato digital: Solo toma un valor discreto como por ejemplo los números enteros, En los

computadores solo toma dos valores el uno y el cero

La señal toma el valor del dato que lleva y puede tomar cualquier valor en el tiempo

Para transmitir las señales se deben tener en cuenta las dificultades que enfrenta esta durante la

transmisión para garantizar que los datos enviados en la señal de origen sean los mismos que llegan

al destino.

Las perturbaciones más comunes son:

1. Atenuación: Es la perdida de intensidad de la señal al cruzar por un medio o conductor

eléctrico el cual tiene una resistencia que debilita la señal.

2. Distorsión de retardo : La velocidad de propagación de la señales varía según la frecuencia

y esto provoca que los componentes de la señal lleguen en diferentes instantes del tiempo

al receptor lo cual ocasiona distorsión

3. Ruido: Es toda interferencia que altera el contenido de la señal que introduce el medio de

transmisión. Las categorías de ruido son:

• Térmico o blanco: Normalmente se produce por la agitación térmica en el interior

del conductor

• De intermodulación: Se produce cuando distintas frecuencias van por el mismo

medio

• Diafonía: Acoplamiento de otra señal en una línea de transmisión, un ejemplo

común es cuando se escuchamos una conversación ajena en nuestra línea

telefónica

• Impulsivo o externo: Son los agentes externos que modifican la señal

EL TELÉFONO

En 1878 se hizo la primera demostración oficial por Alexander Graham Bell al mantener una

conversación por medio de dos aparatos interconectados por un hilo eléctrico, aunque

investigaciones revelan que al parecer el teléfono fue inventado por un italiano de nombre Antonio

Meucci quien no tuvo dinero para patentarlo.

En un principio los teléfonos se interconectaban todos con todos pero este método no era eficiente

ya que entre más teléfonos nuevos ingresaran al sistemas más conexiones se debían realizar a los

teléfonos instalados anteriormente y a los nuevos como lo muestra la siguiente imagen

Para solucionar esto aparecieron empresas que realizaban la conexión entre dos teléfonos por

medio del sistema de conmutación el cual consiste en que todos los teléfonos llegan al conmutador

por medio de un único cable, y cuando un usuario necesitaba comunicarse con otro internamente

las operadoras interconectaban con cables de los teléfonos, en un principio esta operación se hacía

manualmente

Posteriormente se remplazó la operadora por dispositivos electromecánicos llamados centralitas

los cuales realizan la conexión más rápidamente y permiten la incorporación de un disco numerado

para identificar el destinatario de la llamada

Aunque al principio las centralitas solo permitían interconectar teléfonos de un área pequeña como

un barrio o un pueblo ya que solo podía comunicar los usuarios que estuvieran conectados a esta

centralita, con el tiempo se pudieron hacer conexiones entre centralitas lo cual permitía que los

usuarios de estas se comunicaran sin importar la centralita a la que estuvieran conectados y ya se

podían tener conversaciones a nivel nacional. Pero este avance tuvo un primer desafío y era evitar

bloqueos por la saturación de las líneas.

Para evitar esto surgen dos ideas

1. La conmutación de circuitos debe pasar por tres fases para la comunicación.

• Establecimiento de la llamada: Determinar si el destinatario está disponible y de ser

así buscar una vía libre en la red

• Comunicación : ya establecida la conexión los usuarios puede conversar

• Liberación del recurso: Cunado termina la comunicación se liberan las vías utilizadas

(conmutador de la centralita y conexión entre centralitas)

2. Se incluye el cobro según la duración de la comunicación, con esto se logra que el usuario

libere rápidamente el recurso utilizado y evitar bloqueos por saturación de la alinea

Con el aumentar los usuarios y encontrarse en diferentes países con su propia tecnología fue

necesario crear un ente estandarizara el sistema nacional CCITT (Comité Consultivo Internacional de

Telegrafía y Telefonía, Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique) y permitir

por medio de centrales de tráfico internacional la comunicación con otros países.

También fue necesario cambiar la técnica para interconectar los usuarios entre las centralitas ya

que si se tenían 50 usuarios era necesario tener disponibles 50 líneas y esto era ineficiente, para

corregir esto se adoptó la técnica de multiplexación en la frecuencia, esto permite que diferentes

señales portadoras viajen por un mismo medio sin interferir entre ellas.

Con la multiplexación de la señal entra un nuevo término en la historia de la telefonía, el ancho de

banda debido a que varias viajan por un mismo medio y el número de señales permitidas está

limitado a la capacidad del mismo, para aprovechar lo mejor posible este ancho de banda se limitó

a 4KHz la frecuencia de cada señal así el oído humano este en capacidad de escuchar desde 20Hz

hasta 20khz.

LOS PRIMEROS ORDENADORES

En los 70´s aparecieron los primeros ordenadores los cuales solo podían ser comprados por

empresas muy grandes y era solo uno para toda la compañía, se operaban por medio de terminales

pasivas que se conectaban al ordenador. Para poder conectarse a los computadores desde otro

lugar diferente al de la empresa los ingenieros en telecomunicación desarrollaron el primer modem

que permitía conectarse al ordenador por medio de la red telefónica. Este modem tenía una

velocidad de 300bps, con este nuevo avance en las comunicaciones no solo se podía acceder a un

ordenador desde otro lado, si no que se podían interconectar ordenadores y esto dio origen a las

redes, pero el inconveniente era el alto costo en la factura telefónica.

REDES DE DATOS

La empresa telefónicas adopto un nuevo método para la transmisión de datos, y se llamó redes de

datos, que lo que hacían era armar paquetes de datos y enviarlos cuando hubiera espacio en la red,

no era necesario hacerlo de una forma síncrona como la transmisión de voz pero se corría el riesgo

de perder paquetes de datos.

Cuan las empresas empezaron a adquirir más ordenadores se desarrolló un sistema diferente para

compartir los datos y se llamó área de red local y consiste en que todos los equipos estén

interconectado muchos a uno o uno a muchos

ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS

Cuando los computadores se empezaron a popularizar y fabricar en masa (Para empresas y

universidades), se debía escoger una marca ya que cada uno ofrecía todo (computadores,

periféricos, cables, software) y cada uno tenía si propio protocolo el cual no era compatible con los

demás. Todo cambio cuando aprecio el sistema operativo Unix que era compatible con todo el

hardware existente, también apareció el protocolo Ethernet y el tcp/ip con esto se terminó la idea

que se debía tener todo de una marca específica para tener acceso a todos los servicios.

DIGITALIZACIÓN DE LA RED TELEFONICA

Hasta este momento la transmisión de voz era análoga y la de datos era digital pero se dio una gran

mejora al poder digitalizar la señal análoga como la voz ya que para transmitir la señal análoga se

debía pasar por varias repetidoras la cuales al aumentar la señal también aumentaban el ruido que

llevaba la misma y al receptor de la señal le llegaba con mala calidad, pero con la señal digital que

solo puede tomar dos valores uno y cero se podía hacer un filtro para quitar el ruido que llevaba

dicha señal. Ya con la señal digitalizado solo era necesario volverla análoga nuevamente cuando

llega al destinatario sin perder la calidad de la señal emitida desde el origen.

SERVICIOS INTEGARDOS (RDSI)

A partir de la digitalización de la telefonía apareció un nuevo producto para el usuario común quien

podía por la misma línea tener telefonía e internet simultáneamente en su casa, este servicio

contaba con dos canales independiente de 64Kbts cada uno pero si se necesitaba más velocidad de

navegación habían dispositivos que aprovechaba los dos canales y se podía conectar a 128bts.

BANDA ANCHA

Para aumentar la capacidad de bits por segundo que se podían transmitir se tomaron dos caminos

1. Nuevo cableado con fibra óptica el cual permite una mayor cantidad de bits y puede tener

servicio integral de servicios como televisión, teléfono e internet

2. Aprovechando las redes telefónicas existentes se desarrolla una nueva tecnología ADSL, que

permite aparte de la señal telefónica una señal de datos de hasta 8Mbs

LA TELEFONÍA MOVIL

Es una extensión de la telefonía convencional el cual permite la conexión por medio de señales

radioeléctricas entre la antena y el celular este sistema se conoce como GSM que es el que permite

el acceso a le red de voz, luego apareció el estándar GPRS el cual permite el tráfico de bits

permitiendo que se pague por tráfico de datos y no por tiempo como en el teléfono y el GSM, por

ultimo está el estándar UMTS el cual permite tráfico de datos por el orden de los Mbits permitiendo

la transmisión de contenido multimedia, aunque para esta tecnología se requiere el cambio de

antenas y dispositivos que soporten esta tecnología

ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS

MODELO OSI

Fue creado para que las redes de diferentes fabricantes y diseñadores fueran compatibles entre sí,

ya que hasta el momento cada fabricante tenía sus propios protocolos y no permitía conectarse

con los demás. Este modelo está compuesto por 7 capas que representan las diferentes capas por

donde debe pasar los datos.

Aplicación: Provee los servicios generales para la transferencia de archivos

Presentación: Formato de dato

Sesión: se encarga de la interacción entre las sesiones de los usuarios

Transporte: Transmisión de datos punto a punto

Red: interconecta más de dos máquinas e identifica cada una

Enlace: provee el intercambio de datos entre los dispositivos

Físico: Transmite los datos través de un medio físico.

RED DE AREA LOCAL

Esta red permite conectar varios computadores que estén cerca para compartir tanto hardware

como software, pero para esto existen unos requerimientos mínimos que son tres niveles de la torre

OSI

El nivel físico son las tarjetas de red, cables y señales; el enlace proporciona control en el flujo de

los datos y corrección de errores en su transmisión.

Actualmente en este nivel se implementaron dos subniveles para mejorar la comunicación y evitar

errores en la transmisión de datos

• MAC : se encarga de la política de acceso al medio

• LLC : Se encarga de control de errores y control de flujo

TOPOLOGIA DE LAS REDES LAN

ESTRELLA

Con esta topología la trama que coloca un

equipo en la red debe pasar

obligatoriamente por un punto central

donde se interconecta el resto de equipos

ANILLO

Todos los equipos están conectados al mismo bus, cuando un

equipo pone una trama de datos en la red esta llaga a los

equipos conectados para que cada uno determine si es el

destinatario o no

BUS

Cada computador tiene una entrada conectada al equipo anterior

y una salida conectada al equipo siguiente y el ultimo computador

tiene conectada la salida a la entrada del primero cerrando el

circuito, este tipo de red es muy sólida ya que si al equipo que le

llegan los datos no es el destinatario actúa como repetidor

evitando la perdida de datos

CONTROL DE ACCESO AL MEDIO

Es un mecanismo que controla el acceso a los datos que ponen los ordenadores en la red de forma

eficiente y confiable. Se dividen en tres grupos

1. Control al medio estático

2. Control al medio dinámico

3. Control al medio aleatorio

Para aplicar un mecanismo de control depende del tipo de topología de la red y para controlar el

acceso a la misma se tiene:

Paso de testigo: Es más utilizada en la red anillo y funciona enviando una trama de datos a la red,

cuando esta ha dado toda la vuelta y cada equipo se quedó con una copia el equipo

que la envió la quita y envía el testigo el cual pasa de igual manera por toda la red

hasta dar la vuelta, a medida que el testigo pasa por cada equipo este comprueba

si el campo de destinatario tiene su identificador, de ser así se queda con la copia

de la información y la retransmite al siguiente equipo o de lo contrario la desecha y

pasa el testigo al siguiente equipo.

CSMA/CD: (acceso múltiple por detección de portadora), es una política para acceso al medio

aleatorio, simplemente los ordenadores escuchan el medio constantemente y si van

a transmitir una trama con datos miran si el medio está libre o no, si esta libre lo

transmiten si no esperan a que este libre para efectuar la operación, si está

escuchando el medio y detectan una trama la toman y la procesan.

TIPOS DE RED POR TAMAÑO

Red LAN: Los ordenadores están en el mismo edificio, permite elevada velocidad de transmisión

Red WAN: Los ordenadores están situados a larga distancia, para la transmisión se debe contratar

una empresa que proporcione ese servicio, la velocidad de transmisión es baja de

55Kbps a 155Mbps

Red MAN : Da cobertura a áreas metropolitanas a gran velocidad de 10Mbps hasta 10Gbps según el

medio (cobre o fibra óptica)

ESTRUCTURA DE PROTOCOLO EN INTERNET

PROTOCOLO TCP/IP

IP es un protocolo para interconectar redes locales y TCP es un mecanismo para controlas los errores

de comunicación entre los extremos de la comunicación.

Partes del modelo de red internet:

Por debajo de ip: En este nivel están todos los equipos conectados a internet de la red LAN o WAN

Ip o nivel internet: Es el que permite que todos los miembros de una red se puedan interconectar

sin importar si lo hacen por lan, isdn o red de teléfono. Su principal función es la

asignación de direcciones Ip

TCP o nivel de transporte: Se encarga del control de errores y de flujo, este nivel solo lo utilizan los

equipos cliente no lo utiliza el router.

Por encima de TCP (Nivel de aplicación): lo utilizan los equipos usuarios de internet no loos

conmutadores y se compone de las aplicaciones www, FTP, correo electrónico, etc.

PROTOCOLOS DE INTERNET (IP)

Aplicación: Se comunican con las otras aplicaciones sobre otros host de internet y son las que tienen

la interfaz visible para el usuario.

Transporte: Se encarga de enviar los datos de extremo a extremo (host a host) entre las aplicaciones

Internet: Es el que permite el transporte con los paquetes de datos al definir su representación, ruta

y envió. Para definir el destinatario del paquete mediante tres campos

1. Dirección IP: La dirección del equipo destino

2. Máscara de subred: Establece la parte de la dirección ip que se relaciona con la red

3. Campo de pasarela predeterminada: Identifica el equipo si no está en la red para enviar el

paquete de datos

Host a red: Transporta los segmentos del host emisor al receptor, el emisor encapsula los segmentos

en datagramas y el receptor entrega los segmentos al nivel de trasporte para esto todos

los routers examinan los campos de la cabecera de los datagramas ip y elaboran una

tabla de rutas para los paquetes

REFERENCIAS

• Barcell, Manuel (2006-2007). Redes de datos, Conceptos sobre señales

• Ordinas José, Jordi Griera Jordi, Escalé Ramon, Olivé Enric y Tornil Xavier (2004). Redes de

computadores. (1ª ed). Barcelona – España

• Sánchez, Jorge (2005). Redes de ordenadores. Licencia de Creative Commons