En el interior de la computadora e incluso con algunos

Jonathan Remba Uribe
G901
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Teleinformática
Modos de transmisión: Paralela, serial, asíncrona, síncrona y isocrónica.
En el interior de la computadora e incluso con algunos periféricos próximos, la transmisión de
información se realiza en paralelo, es decir, se transmite simultáneamente una palabra de
información, utilizando para ello tantos hilos de comunicación como bits componen la palabra. En
cambio, en las transmisiones a larga distancia no es rentable ni fiable la utilización de este sistema
ya que aumenta considerablemente la complejidad y el coste de los circuitos; por ello se utiliza la
transmisión en serie, enviándose un bit tras otro mediante un único circuito.
Se denominan sincronización al proceso mediante el cual el equipo receptor conoce los momentos
exactos en que debe medir la magnitud de la señal para identificar la información transmitida.
Se distinguen tres niveles en el citado proceso, para el reconocimiento del inicio y final de cada
elemento de información transmitido:
·
·
·
Sincronización a nivel de bit.
Sincronización a nivel de carácter.
Sincronización a nivel de bloque.
Existen dos modos básicos de transmisión de caracteres:
Transmisión sincrónica. Envía la información octeto a octeto, en cualquier momento. Cada uno de
ellos va precedido de un bit de arranque (bit de start) y seguido de uno de parada (bit de stop)
para ser identificados por el receptor. Las velocidades de transmisión permitidas en este modo son
muy bajas, inferiores a 1200 (bits por segundo)
Transmisión asincrónica. El emisor y el receptor disponen de sendos relojes sincronizados por
medio de los cuales controlan la duración constante de cada octeto transmitido. Estos se envían de
una forma continua agrupados en bloques de información. En este modo se puede tener cualquier
velocidad de transmisión por alta que sea. Son velocidades típicas 2400, 4800, 9600 y 19200 bps.
TRANSMISION ISOCRÓNICA.- Inicialmente vale la pena aclarar el origen de este término tan
extraño. La transmisión isocrónica ha sido desarrollada especialmente para satisfacer las demandas
de la transmisión multimedia por redes, esto es integrar dentro de una misma transmisión,
información de voz, video, texto e imágenes. La transmisión isocrónica es una forma de transmisión
de datos en la cual los caracteres individuales están solamente separados por un número entero de
intervalos, medidos a partir de la duración de los bits. Contrasta con la transmisión asincrónica en
la cual los caracteres pueden estar separados por intervalos aleatorios. La transferencia isocrónica
provee comunicación continua y periódica entre el host y el dispositivo, con el fin de mover
información relevante a un cierto momento. La transmisión isocrónica se encarga de mover
información relevante a algún tipo de transmisión, particularmente audio y video.
Según el sentido del flujo de la información existen tres modos de transmisión:
Simplex. La transmisión de datos se realiza en un único sentido, desde una estación emisora a una
estación receptora, que generalmente corresponden a un terminal como origen y una computadora
central como destino, o bien una computadora como origen y una impresora o unidad de
visualización como destino. Como ejemplo del primer caso se tienen las denominadas estaciones de
recogida de datos (meteorológicos, de trafico, contaminación, etcétera), y un ejemplo típico del
segundo caso son los terminales de visualización instalados en las estaciones de tren, avión,
etcétera, para la información de los horarios. Este modo es el menos utilizado.
Semiduplex o half-duplex. Se denomina así al modo de transmisión en el que el envío de datos se
realiza en ambos sentidos pero no simultáneamente. Por tanto, los equipos conectados con este
modo son ambos emisor y receptor, aunque en cada momento realizan una sola de estas
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funciones, alternando el sentido de la comunicación cada vez que sea necesario. Es el modo más
utilizado por permitir comunicación en ambos sentidos a un coste reducido.
Dúplex o full-duplex. Mediante este modo se establece la comunicación de datos a través de la
línea de teleproceso en ambos sentidos simultáneamente, lo que permite una mayor agilización de
las operaciones de recepción de datos y envío de resultados. A pesar de ser el más eficiente, no es
el más utilizado, debido al coste superior que implica el uso de equipos y redes de telecomunicación
más complejos.
Códigos de representación de caracteres.
Existen diversos códigos y estándares para la representación de caracteres, los más usados son:
ASCII
Códigos ASCII (0-127).
Carácteres no imprimibles
Nombre
Dec Hex Car.
Nulo
0
00 NUL
Inicio de cabecera 1
01 SOH
Inicio de texto
2
02 STX
Fin de texto
3
03 ETX
Fin de transmisión 4
04 EOT
enquiry
5
05 ENQ
acknowledge
6
06 ACK
Campanilla (beep) 7
07 BEL
backspace
8
08 BS
Tabulador horizontal 9
09 HT
Salto de línea
10 0A LF
Tabulador vertical 11 0B VT
Salto de página
12 0C FF
Retorno de carro
13 0D CR
Shift fuera
14 0E SO
Shift dentro
15 0F SI
Escape línea de
16 10 DLE
datos
Control dispositivo 1 17 11 DC1
Control dispositivo 2 18 12 DC2
Control dispositivo 3 19 13 DC3
Control dispositivo 4 20 14 DC4
neg acknowledge
21 15 NAK
Sincronismo
22 16 SYN
Carácteres imprimibles
Dec Hex Car.
Dec Hex Car.
32 20 Espacio 64 40 @
33 21 !
65 41 A
34 22 "
66 42 B
35 23 #
67 43 C
36 24 $
68 44 D
37 25 %
69 45 E
38 26 &
70 46 F
39 27 '
71 47 G
40 28 (
72 48 H
41 29 )
73 49 I
42 2A *
74 4A J
43 2B +
75 4B K
44 2C ,
76 4C L
45 2D 77 4D M
46 2E .
78 4E N
47 2F /
79 4F O
Dec Hex Car.
96 60 `
97 61 a
98 62 b
99 63 c
100 64 d
101 65 e
102 66 f
103 67 g
104 68 h
105 69 i
106 6A j
107 6B k
108 6C l
109 6D m
110 6E n
111 6F o
48 30
0
80 50
P
112 70
p
49
50
51
52
53
54
1
2
3
4
5
6
81
82
83
84
85
86
Q
R
S
T
U
V
113
114
115
116
117
118
q
r
s
t
u
v
31
32
33
34
35
36
51
52
53
54
55
56
71
72
73
74
75
76
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Fin
bloque
23
transmitido
Cancelar
24
Fin medio
25
Sustituto
26
Escape
27
Separador archivos 28
Separador grupos
29
Separador registros 30
Separador unidades 31
ISO
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17
ETB
55 37
7
87 57
W
119 77
w
18
19
1A
1B
1C
1D
1E
1F
CAN
EM
SUB
ESC
FS
GS
RS
US
56
57
58
59
60
61
62
63
8
9
:
;
<
=
>
?
88
89
90
91
92
93
94
95
X
Y
Z
[
\
]
^
_
120
121
122
123
124
125
126
127
x
y
z
{
|
}
~
DEL
38
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3A
3B
3C
3D
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3F
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Existen otros tipos de códigos usados, que también representan caracteres en otros idiomas.
Modulación analógica, digital y banda base/ancha.
MODULACIÓN DE AMPLITUD (AM) .
Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del parámetro de la misma
sobre el que se actúe.
Se modula en amplitud una portadora, cuando sea la distancia existente entre el punto de la
misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor máximo ó mínimo , la que
se altere , esto es , su amplitud.
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Es la amplitud (intensidad) de la información a transmitirla que varía la amplitud de la onda
portadora . Y resulta que , al añadir esta información se obtiene tres frecuencias:
a)
La
frecuencia
de
la
portadora
f
b)
La
frecuencia
suma
de
la
portadora
y
la
información.
c) La frecuencia diferencia de la portadora y la información .
Este análisis nos lleva a pensar que, como normalmente la información no la compone una única
onda, sino varias dentro de una banda , sería necesario hacer uso de un gran ancho de banda para
transmitir una información cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20.000 Hz
(limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad.
Por otro lado , como el ancho de banda permitido para una emisión está limitado , esta clase de
emisión se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la información sea
de frecuencias próximas entre sí (por esto , nunca usaría AM una radiofórmula)
Otra característica de la modulación de amplitud es que , en su recepción , los desvanecimientos de
señal no provocan demasiado ruido , por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones
móviles ,como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avión y la torre de control,
debido que la posible lejanía y el movimiento del avión puede dar lugar a desvanecimientos. Sin
embargo, la modulación en amplitud tiene un inconveniente , y es la vulnerabilidad a las
interferencias.
MODULACIÓN EN BANDA LATERAL (SSB).
Partiendo de la idea de que la modulación de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la
portadora y las adyacentes que aparecen al modularla, analizaremos el siguiente caso:
teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una información cuyas frecuencias
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comprenden entre los 5 y los 10 Khz.La onda modulada presentará las siguientes frecuencias:
fp
=1000
Khz
fp+fi ;1000+5=1005 Khz ,y 1000+10=1010 Khz , es decir, todas las frecuencias comprendidas
entre
los
1005
y
1010
Khz.
fp-fi ; 1000-5=995 Khz , y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz.
Diferenciándose la banda lateral superior (USB), las de frecuencia mas elevada , de la banda lateral
inferior (LSB).
Como la frecuencia portadora no es información, los transmisores con esta clase de modulación
suprimen la portadora (de ahí que también conozcamos este tipo de modulación como de
“portadora suprimida”), y lanzan únicamente las bandas laterales, y aún mejor, solo una de ellas.
Esto tiene grandes ventajas sobre la modulación de portadora continua.
a) Al suprimirse la portadora en ausencia de información, el ahorro de energía es muy considerable,
además el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es
menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM), para la misma potencia. Debido a esto
último un transceptor que disponga de los dos modos de modulación es capaz de suministrar hasta
el doble de potencia en banda lateral que en modulación de amplitud.
b) Otra ventaja de la SSB es la reducción del ancho de banda que se consigue al eliminar una de
las bandas laterales. Cuando se selecciona el modo USB se están filtrando todas las frecuencias de
la banda lateral inferior, que podrán ser ocupadas por otra estación.
La modulación SSB es usada habitualmente por los servicios marítimos (estaciones costeras
telefonía dirigida a barcos...) o los aviones (en viajes transoceánicos) cuando las distancias a salvar
son grandes y se necesitan grandes potencias de emisión.
MODULACIÓN DE FRECUENCIA (FM).
La modulación de amplitud tiene en la práctica dos inconvenientes: por un lado , no siempre se
transmite la información con la suficiente calidad , ya que el ancho de banda en las emisiones está
limitado; por otra parte, en la recepción es difícil eliminar las interferencias producidas por
descargas atmosféricas , motores, etc.
La modulación de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con
la intensidad de la onda de información . La amplitud de la onda modulada es constante e igual que
la de la onda portadora.
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La frecuencia de la portadora oscila más o menos rápidamente, según la onda moduladora, esto es ,
si aplicamos una moduladora de 100 Hz , la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces
en un segundo respecto de su frecuencia central , que es la portadora; además el grado de esta
variación dependerá del volumen con que modulemos la portadora, a lo que denominamos “índice
de modulación”.
Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de
la onda, no afecta a la información transmitida en FM, puesto que la información se extrae de la
variación
de
frecuencia
y
no
de
la
amplitud,
que
es
constante.
Como consecuencia de estas características de modulación podemos observar cómo la calidad de
sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o
banda lateral. Además al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la
información, podemos transmitir señales sonoras o información de otro tipo (datos o imágenes),
que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras, sin por ello abarcar mayor ancho de
banda. Éste es el motivo por el que las llamadas “radiofórmulas” utilizan la frecuencia modulada, o
dicho de otro modo, el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este
sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusión
musical.
Otros usos de la frecuencia modulada son la telefonía móvil, televisión y servicios de comunicación
entre los trabajadores de empresas de paquetería, talleres, comercios...
Modulación lineal: Se transmiten las señales continuas de forma sinusoidal.
Modulación por pulsos: Se transmite señales en forma de bits.
Modulación codificada: Primero se codifica y luego se envía de igual forma que la modulación lineal.
Modulación de Frecuencia (FSK, Frequency Shift Keying): se utiliza en los modems de baja
velocidad. Se emplea separando el ancho de banda total en dos bandas, los modems pueden
transmitir y recibir datos por el mismo canal simultáneamente. El módem que llama se pone en el
modo de llamada y el módem que responde pasa al modo de respuesta gracias a un conmutador
que hay en cada módem.
Modulación de Amplitud (ASK, Amplitud Shift Keying): no se utiliza en solitario en
comunicaciones de datos porque es muy sensible a interferencias de ruido eléctrico que pueden
provocar errores en los datos recibidos.
Modulación de Fase (PSK, Phase Shift Keying )): se codifican los valores binarios como
cambios de fase de la señal portadora.
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Modulación Diferencial de Fase (DPSK, Diferential Phase Shift Keying): consiste en una
variación de PSK donde se toma el ángulo de fase del intervalo anterior como referencia para medir
la fase de cualquier intervalo de señal.
Modulación de Amplitud de Cuadratura (QAM, Quadrature Amplitude Modulation): se
emplea en los modems más rápidos. Consiste en una combinación de PSK y ASK, es decir, se van a
combinar las variaciones de amplitud en referencia al momento de fase en que ocurren con lo cual
vamos a poder incluir más bits en los mismos hertz.
Medios
de
Transmisión:
Son los medios físicos que se utilizan para transferir información de un lugar a otro, y pueden ser
tan cortos como unas cuantas pulgadas hasta extenderse varios miles de millas.
Cables Par o Multipar :
Un par sencillo retorcido de hilos de cobre con un recubrimiento aislante, transporta ambas
direcciones (bidireccional) de transmisión para cada cliente (suscriptor o abonado) telefónico
conectado a una central local (línea telefónica) o nodo de acceso. El cable multipar está compuesto
por cientos de pares de hilos dentro de una misma estructura formando un cable, el cual es tendido
al lado de las calles y carreteras sobre postes o canalizaciones (enterrado) y sirve para la
distribución de las líneas telefónicas y como enlace entre los nodos de la red local. Al manejo de los
cables y todos los elementos necesarios para dicha distribución es lo que generalmente se conoce
como PLANTA EXTERNA. Los pares de hilos se enrollan o retuercen para reducir la interferencia
electromagnética. Las líneas telefónicas (voz) han sido diseñadas para transportar simultáneamente
ambas direcciones de la conversación telefónica entre los abonados o subscriptores (clientes), pero
su ancho de banda es mayor que el necesario para un circuito de transmisión de voz (0.3-3.4 kHz.
= 3.1 kHz.) bidireccional ; en los nodos y enlaces se emplean técnicas de multiplexación con sus
moduladores y demoduladores para tener normalmente en FDM 12 circuitos (análogos) y en TDM
(a través de PCM) 30 o 24 circuitos (análogos) equivalentes a una velocidad digital de 2048
kbit/seg. y 1544 kbit/seg. respectivamente o transmitir n*64 kbit/seg. (n = 1 a 32). Aunque está
destinado principalmente al tráfico de voz, el par de hilos de la "línea telefónica" puede adaptarse
para la transmisión de datos (digital) mediante el uso de MODEM en cada extremo logrando
velocidades hasta de 38400 bit/seg. y con técnicas especiales, HDSL y ASDL, llegar a 8 millones de
bit por cada segundo (8 Mbits/seg.). Claro exige que estos cables deben tener muy buenas
características en sus parámetros de transmisión y distancias no mayores a un kilómetro.
Cable Coaxial:
Los tubos coaxiales, que consisten en un conductor central de cobre y un revestimiento exterior de
cobre separado por aisladores, puede transportar frecuencias mucho más altas que los pares de
hilos entorchados. Los cables coaxiales tienen anchos de banda de alrededor de 10 MHz. hasta
varios cientos de MHz. Esto permite que haya más de 10.000 circuitos de transmisión de voz
utilizando técnicas de multiplexación por distribución de frecuencia (FDM - sistema análogo) en un
solo cable de dos tubos coaxiales. Cuando se reúnen, por ejemplo 22 tubos, es posible transportar
más de 100.000 conversaciones telefónicas simultáneas (11x10.800 = 118.800 circuitos de voz). Se
emplea frecuentemente en los sistemas de transmisión de televisión por subscripción (CATV
community antenna television system = Sistema de Antena Comunal de Televisión) para
transportar en forma unidireccional, por difusión, varios "canales de televisión" hasta nuestras
casas. Los cables coaxiales comparados con los cables pares entorchados, además de su ventaja de
ancho de banda (muchos circuitos o canales), reducen al mínimo muchas formas de distorsión y la
diafonía es insignificante. Su principal desventaja es el costo.
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Cable de Fibra óptica:
Las fibras ópticas, que operan en frecuencias de las ondas infrarrojas y luminosas del espectro
electromagnético tienen un potencial de ancho de banda casi ilimitado. Esto hace que sean uno de
los medios más promisorios en el futuro inmediato para el desarrollo de la banda ancha tanto en la
red de larga distancia y la red local llegando incluso a la red del usuario. Las fibras ópticas son
filamentos finos de vidrio de alta transparencia que sirven como guíaondas para la transmisión de
haces de luz infrarroja monocromática (de frecuencia única - láser). Gracias a los recientes
adelantos tecnológicos, las fibras ópticas tiene pérdidas de transmisión tan bajas, logrando
distancias sin repetidor mayores a los 40 km. Es posible reunir en un cable de alrededor de 1 cm.
de diámetro más de 100 fibras. Estos cables son tan flexibles como los cables de pares de cobre y
se los puede enrollar en tambores y luego instalarlos o canalizarlos. Además de su ancho de banda
más alto que todos los medios, las fibras ópticas son inmunes a muchos de los problemas que
afectan a otros medios de transmisión, como por ejemplo la fuga de señal, la diafonía, la
interferencia electromagnética y los ruidos. Esto las hace muy adecuadas para la transmisión sin
ruido, ni errores en los sistemas digitales (mayor confiabilidad y un alto desempeño).
Radio Enlaces:
Los enlaces radio electromagnéticos por microondas compiten con los cables coaxiales para la
transmisión del tráfico de telecomunicaciones análogas y/o digitales de alta capacidad y de larga
distancia, así como para el transporte de la señal de televisión. Como las frecuencias de microondas
(ultra altas, frecuencias mayores a 1 GHz - Giga=1.000.000.000 Hertz) se transmiten o propagan
en línea recta, hay que instalar antenas para microondas (llamadas "platos" o parabólicas) en
edificios altos y en las cimas de las montañas en "línea de vista" una de otra. Una cadena de torres
de antenas de microondas, a intervalos de 35 y 55 km. (generalmente) , transmite los haces de
microondas de televisión, teléfono y datos (digital) de un lado a otro del país. Un solo haz portador
de una vía de televisión puede ser utilizado para transportar unos 1200 circuitos de telefonía
(análogos) durante la mayor parte del día. En sistemas de transmisión digital se puede llegar en
PDH hasta 140 Mbits/seg. y en SDH hasta 155 Mbits/seg. para un par de frecuencias o circuito de
radio (dos canales de radio). Lo que Significa: 1900 circuitos telefónicos o de datos a 64 kbit/seg.
aproximadamente, 64 o 63 circuitos digitales de 2 Mbits/seg. y 8 o 6 canales de televisión digital
(unidireccional) a 34 Mbits/seg. respectivamente. Los enlaces de microondas requieren menos
repetidoras (amplificadores, uno para cada canal de radio) que los cables coaxiales para la misma
distancia. Por ejemplo: en un sistema costa a costa en los Estados Unidos esto puede significar la
diferencia entre 100 repetidoras de microondas y aproximadamente 1000 repetidores de cables
coaxial. Sin embargo, al igual que otros sistemas de transmisión no ópticos, las microondas sufren
efectos de interferencias climáticas y son reflejadas o dispersadas por colinas, edificios y objetos
artificiales grandes causando interferencias sobre otros sistemas. Las guíaondas se utilizan para
transportar las señales de microondas sin interferencia externa. Estas guíaondas son hechas de
tubos de cobre o latón de hasta 5 cm. de sección transversal en forma rectangular, circular o
helicoidales. Están en uso desde hace tiempo como alimentadores de antenas de microondas
(transporte de señal) y otros usos de corto alcance.
Radio Enlace por Satélite:
Los satélites de comunicaciones son otro tipo de radio enlace de microondas. El 6 de abril de 1965
es colocado en órbita sincrónica geoestacionaria (GEO) el satélite de comunicaciones Early Bird
(pájaro madrugador), que sería conocido como INTELSAT I. El satélite describe una órbita
aproximadamente circular, a una velocidad de unos 10.000 kilómetros por hora (km/hora), con una
altura de 34.993 a 36.577 kilómetros, en un tiempo de 1426,4 minutos, es decir, 23 horas, 56
minutos y 42 segundos. De esta manera el satélite, mantiene su posición en el cielo relativo a un
punto en la superficie terrestre y cubre una tercera parte de la superficie terrestre, por lo cual el
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contacto con el mismo desde las estaciones terrenas, situadas en ese espacio, es continuo. Este
pájaro madrugador tenia 240 canales telefónicos. En la actualidad, hay muchos sistemas de satélite
de comunicaciones en uso alrededor del mundo. Utilizan frecuencias de la banda C entre 4 y 6 GHz.;
la separación mínima entre uno y otro debe ser de al menos 4 (grados), pronto se llegará a este
limite en algunas partes del mundo. Por este motivo, se emplean la banda Ku de 12- 16 GHz. y se
realizan investigaciones en la banda K (20 - 30 GHz.); los satélites en estas bandas de frecuencia
no sólo tienen un ancho de banda mayor, sino que permiten el uso de estaciones más pequeñas y
de costo más bajo. Una aplicación de los satélites en la banda Ku es el sistema de transmisión
digital de televisión con más de 100 canales en forma directa al hogar (DTH Direct TV at Home y
DirecTV.).
Conclusión:
Este trabajo comprende de una manera reducida todo lo que tiene que ver con la forma de
comunicación electrónica y sus diversas formas y medios. Desde su forma mas simple hasta las
ultimas tecnologías inalámbricas satelitales.