15.565 Integración de sistemas de información

MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT
15.565 Integración de sistemas de información:
Factores tecnológicos, estratégicos y organizativos
15.578 Sistemas de información globales:
Comunicaciones y conectividad en sistemas de información
Primavera 2002
Clase 6
CONCEPTOS Y TECNOLOGÍA
DE COMUNICACIONES BÁSICAS
(TRADICIONALES)
TELECOMUNICACIONES
A
A
EQUIPO
¿CUÁL ES EL PROBLEMA?
2
TRANSMISIÓN BINARIA
ENTRADA
LOS PROBLEMAS SON:
SALIDA
9v
• RESISTENCIA
PRODUCE RETRASO DE SEÑAL
• CAPACIDAD
PRODUCE DISTORSIÓN
• INDUCTANCIA
PRODUCE DISTORSIÓN
• RUIDO
TIENE EFECTO ALEATORIO
Ov
DISTORSIÓN = CAUSADA POR CAPACIDAD, INDUCTANCIA, RESISTENCIA (SISTEMÁTICA)
RUIDO = SEÑAL EXTERNA INTRODUCIDA (ALEATORIA)
¿CÓMO PUEDEN MINIMIZARSE ESTOS PROBLEMAS?
-- USE AMPLIFICADORES PARA AUMENTAR LA SEÑAL (NORMALMENTE 4 MI.)
Ley de Shannon* (máximo teórico: C= W log 2 (1+ S/N)
W: Ancho de banda (en Hz); S/N: señal de relación de ruido (en dB, decibelios)
C: Relación máxima de datos de un circuito (en bps)
* No debe confundirse con la ley vigente en Arizona ni con la novela de Charles Friend que lleva el mismo nombre (ISBN 0-8034-9410-6)
3
TIPOS DE TRANSMISIÓN (Analógica y digital)
EL AMPLIFICADOR ANALÓGICO BUSCA SEÑALES SUAVES Y ELIMINA
LOS PICOS, POR LO QUE NO ES POSIBLE TRANSMITIR SEÑALES DIGITALES A TRAVÉS DE LÍNEAS ANALÓGICAS DE FORMA EFICAZ
ANALÓGICA (VOZ) --
DIGITAL -- ENFOQUE 1 :
UTILIZACIÓN DE MÓDEMS PARA CONVERTIR LOS MENSAJES DIGITALES EN
TONOS ANALÓGICOS (VER LA DIAPOSITIVA 5)
módem
módem
ENFOQUE 2 : UTILIZACIÓN DE AMPLIFICADORES DIGITALES (REPETIDORES)
digital
repetidor
• LOS REPETIDORES DE LA RED DIGITAL LLEVAN A CABO UNA BUENA LIMPIEZA Y PERMITEN LA
TRANSMISIÓN A UNA VELOCIDAD MAYOR
• MUCHAS COMUNICACIONES DE VOZ SE DIGITALIZAN Y SE CONVIERTEN EN ANALÓGICAS DE NUEVO
-- LA MAYORÍA DE SISTEMAS NUEVOS SE INSTALAN CON LÍNEAS DIGITALES (p.ej., sistema de telefonía del MIT)
• COMENTARIO: LA PRIMERA COMUNICACIÓN ELECTRÓNICA FUE DIGITAL: EL TELÉGRAFO
4
TENDENCIA HACIA LO DIGITAL
digital
digital
analógico
UCLA
módem
módem
Boston
(MIT)
digital
módem
módem
analógico
Boston
(MIT)
NYNEX
Boston
digital
digital
analógico
Pactel
UCLA
L.A.
digital
AT&T
5
VOZ DIGITALIZADA
CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL (A-A-D)
Voltaje
4
4
3
3
2
2
1
1
0
1
2
3
4
5
(1) SEÑAL
ANALÓGICA ORIGINAL
6
7
Tiempo
8
0
2
3
0-1-2-3-4-2-2-3-4
(2) MENSAJE DIGITAL
•
1
4
5
6
7
8
(3) SEÑAL ANALÓGICA
RECONSTRUIDA
VOZ DIGITALIZADA (PORTADOR T1)
– VELOCIDAD DE MUESTREO = 8000/SEG
– CADA MUESTRA = 7 BITS + 1 BIT DE SEÑAL
– TOTAL = 64.000 BITS/SEG POR LÍNEA
– PORTADOR T1 = 24 LÍNEAS (1,544 MB/SEG) [E0 = 2 Mbps, T3/DS3 = 45 Mbps]6
CONVERGENCIA DIGITAL
7
LÍNEAS PÚBLICAS CONMUTADAS Y LÍNEAS PRIVADAS CONCEDIDAS
•
•
CONMUTADAS
– EMPLEAN EQUIPOS DE CONMUTACIÓN TELEFÓNICA
– VENTAJAS
• SÓLO SE CONECTAN CUANDO SE NECESITAN
• SE PUEDEN CONECTAR A CUALQUIER USUARIO
CONCEDIDAS
– “CONEXIÓN "DIRECTA" DE EXTREMO A EXTREMO
– VENTAJAS
• CONEXÓN PERMANENTE, SIN DESFASE
• PRECIOS "DE ECONOMÍA DE ESCALA" POR CONMUTACIÓN
• MENOR RUIDO
• ES POSIBLE ESTABLECER CONDICIONES
– PROBLEMAS
• "ACTIVO" EMPRESARIAL IMPORTANTE (?)
• "AUTOPISTAS" DE LA INFORMACIÓN (INFRAESTRUCTURAS)
8
FACTORES DE TRANSMISIÓN DE MEDIOS
VELOCIDADES
VENTAJAS
DESVENTAJAS
TÍPICAS DE DATOS
PAR
TRENZADO
COAXIAL
FIBRA
ÓPTICA
1-4 Mbps
10-100 Mbps
10-1000 Mbps
- Bajo coste
- Velocidad baja
- Presente en la
- Ruido
mayoría de edificios
- Mayor velocidad
- Mayor coste
- Difícil instalación
- Velocidades mucho - Costoso
mayores
- Difícil instalación
- Más reciente
Otros: microondas, radio (inalámbrica), satélite
9
MULTIPLEXORES
64 Kbps = DS1
EQUIPO
N.Y.C.
24 LÍNEAS
DESDE L.A.
SIN MULTIPLEXOR
64 Kbps
24 LÍNEAS
DESDE L.A.
1,5 Mbps = T1
64 Kbps
MX
MX
EQUIPO
L.A.
N.Y.C.
N.Y.C.
CON MULTIPLEXOR
• EL COSTE DE 24 LÍNEAS DE 64 Kbps ES SUPERIOR AL DE UNA LÍNEA DE 1,5 Mbps
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MÉTODOS DE MULTIPLEXADO
FDM
(MULTIPLEXOR DE DIVISIÓN DE FRECUENCIAS): CADA LÍNEA TIENE SU
PROPIO RANGO DE FRECUENCIAS Y LAS SEÑALES SE ENVÍAN SUPERPUESTAS
• NECESIDAD TÍPICA DEL CANAL DE VOZ:
300 - 3400 HZ (CPS) -- NORMAL M. 4000 HZ
• EL ENLACE FÍSICO TÍPICO OFRECE: 300 - 1.500.000 HZ
INTENSIDAD DE LA SEÑAL
CANAL
1
300
1000
CANAL
2
5000
CANAL
3
9000
13.000
HZ
150.000
p.ej., ENLACE TÍPICO A 36 CANALES DE VOZ
CANAL DE VOZ 1 = 1000 - 5000 HZ
CANAL DE VOZ 2 = 5000 - 9000 HZ
CANAL DE VOZ 3 = 9000 - 13.000 HZ
11
MÉTODOS DE MULTIPLEXADO
TDM
(MULTIPLEXOR DE TIEMPO): CADA UNA DE LAS N LÍNEAS (Li) ENVÍA
(RECIBE) CADA BIT A LA ENÉSIMA
P.EJ., N = 4
L1
L2
L3
L4 L1 L2
L3
L4 L1
Tiempo
EJEMPLO TDM
T1
T2
T3
Tiempo
L1 = 1 0 1
1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
L2 = 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
L3 = 0 1 0
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
L4 = 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
MULTIPLEX.
1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0
Secuencia real transmitida
(para ser demultiplexada)
12
CONCENTRADORES (MX DE ESTADO)
24 x
64K
BPS
CONCENTRADOR
REMOTO
BÚFER
M3 M2 M1
1,5 Mbps
M4
M5
CONCENTRADOR
LOCAL
BÚFER
• TODOS LOS MENSAJES SE GUARDAN
EN EL BÚFER Y SE ENVÍAN POR
OLEADAS.
• EL CONCENTRADOR INCLUYE LA
INFORMACIÓN DEL ENCABEZADO.
E
Q
U
I
P
O
• EL CONCENTRADOR SUELE SER UN EQUIPO DEDICADO
• SE NECESITA MEMORIA PARA EL CONTROL DEL BÚFER Y DEL SOFTWARE
• ESPECIALMENTE ÚTIL SI EL USO DE LA LÍNEA ESTÁ SATURADO
• ¿QUÉ OCURRIRÍA SI SE ALIMENTASEN 48 LÍNEAS?
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OTROS PROBLEMAS
• CULTURA DE LA INDUSTRIA DE LAS COMUNICACIONES
• LEGALES
-- REGULACIÓN (MONOPOLIO EN MUCHOS PAÍSES)
-- PRIVACIDAD
• POLÍTICOS
-- FLUJO DE DATOS TRANSNACIONAL
• EXPORTACIÓN DE DATOS (VALOR DE LA PRIVACIDAD)
• IMPORTACIÓN DE DATOS (DEPENDENCIA)
• REUBICACIÓN DEL PROCESAMIENTO (TRABAJOS)
• POSIBLES IMPUESTOS INFORMÁTICOS
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