http:/www.cybercursos.net


1 . INTRODUCCION

1 . 1 . Un modelo para las comunicaciones
Las tareas en los sistemas de comunicación son:
v Utilización del sistema de transmisión
v Implementación de la interfaz
v Generación de la señal
v Sincronización
v Gestión del intercambio
v Detección y corrección de errores
v Control de flujo

1 . 2 . Comunicaciones de datos
1 . 3 . Comunicación de datos a través de redes
1. Redes de área amplia ( Wan ) : Son todas aquellas que cubren una extensa
área geográfica .Son generalmente una serie de dispositivos de conmutación
interconectados . Se desarrollan o bien utilizando tecnología de conmutación de
circuitos o conmutación de paquetes.

2. Conmutación de circuitos: en estas redes se establece un camino a través de
los nodos de la red dedicado a la interconexión de dos estaciones. En cada enlace,
se dedica un canal lógico a cada conexión. Los datos se transmiten tan rápido
como se pueda . En cada nodo , los datos de entrada se encaminan por el canal
dedicado sin sufrir retardos .

3. Conmutación de paquetes: no es necesario reservar canal lógico . En cada
nodo , el paquete se recibe totalmente , se almacena y seguidamente se transmite
al siguiente nodo .

4. Retransmisión de tramas: al conseguir con la nueva tecnología una tasa de
errores muy pequeña y una velocidad de transmisión elevada, no es necesario
adjuntar mucha información de cabecera a cada paquete y por tanto las
velocidades de transmisión son elevadísimas comparadas con el sistema de
conmutación de paquetes .

5. ATM : en retransmisión de tramas se usan paquetes de tamaño variable y en ATM
se usan paquetes de tamaño fijo , con lo que se ahorra información de control de
cada trama y por tanto se aumenta la velocidad de transmisión ( cada paquete se
llama aquí "celda" ) . En este sistema , se dedican canales virtuales de velocidades
de transmisión adaptables a las características de la transmisión ( es parecido a la
conmutación de circuitos ) .

6. RDSI y RDSI de banda ancha : es un sistema de transmisión de enfoque
universal y de velocidad de transmisión muy rápida . Está basado en conmutación
de circuitos ( banda estrecha ) y en conmutación de paquetes ( banda ancha ) .

7. Redes de área local ( LAN ) : son de cobertura pequeña , velocidades de
transmisión muy elevadas , utilizan redes de difusión en vez de conmutación , no
hay nodos intermedios .

1 . 4 . Protocolos y arquitectura de protocolos
Al intercambio de información entre computadores se le llama comunicación entre
computadores .
Al conjunto de computadores que se interconectan se le llama red de computadores .
Para la comunicación entre dos entidades situadas en sistemas diferentes , se necesita definir
y utilizar un protocolo .
Los puntos que definen un protocolo son :





v La sintaxis : formato de los datos y niveles de señal .
v La semántica : incluye información de control para la coordinación y manejo de
errores .
v La temporización : incluye la sincronización de velocidades y secuenciación .
Todas estas tareas se subdividen en subtareas y a todo se le llama arquitectura del protocolo .

1.4.1. Un modelo de tres capas

En la comunicación intervienen tres agentes : aplicaciones , computadores y redes . Por lo
tanto , es lógico organizar la tarea en tres capas .
1. Capa de acceso a la red : Trata del intercambio de datos entre el computador
y la red a que está conectado .
2. Capa de transporte : consiste en una serie de procedimientos comunes a todas
las aplicaciones que controlen y sincronicen el acceso a la capa de acceso a la red
.
3. Capa de aplicación : permite la utilización a la vez de varias aplicaciones de
usuario .
El protocolo debe definir las reglas , convenios , funciones utilizadas , etc...para la
comunicación por medio de red .
Cada capa del protocolo le pasa datos a la siguiente capa y ésta le añade datos propios de
control y luego pasa el conjunto a la siguiente capa . Por tanto , cada capa forma unidades de
datos que contienen los datos tomados de la capa anterior junto a datos propios de esta capa ,
y al conjunto obtenido se le llama PDU ( unidad de datos del protocolo ) .

1.4.2. Arquitectura de protocolos TCP/IP

No hay un estándar para este modelo ( al contrario del OSI ) , pero generalmente hay estas
cinco capas :
1. Capa física : es la encargada de utilizar el medio de transmisión de datos . Se
encarga también de la naturaleza de las señales , velocidad de datos , etc..
2. Capa de acceso a la red : es responsable del intercambio de datos entre el
sistema final y la red a la cual se está conectado .
3. Capa internet ( IP ) : se encarga del encaminamiento a través de varias redes .
4. Capa de transporte o capa origen-destino ( TCP ) : se encarga de
controlar que los datos emanados de las aplicaciones lleguen correctamente y en
orden a su destino .
5. Capa de aplicación : contiene la lógica necesaria para llevar a cabo las
aplicaciones de usuario .

1.4.3. El modelo OSI
Este model o considera 7 capas :
1. Aplicación
2. Presentación
3. Sesión
4. Transporte
5. Red
6. Enlace de datos
7. Física

1 . 5 . Normalizaciones



2 . TRANSMISION DE DATOS

2 .1 . Conceptos y terminología
2.1.1. Terminología utilizada en transmisión de datos
Los medios de transmisión pueden ser :
v Guiados si las ondas electromagnéticas van encaminadas a lo largo de un camino
físico ; no guiados si el medio es sin encauzar ( aire , agua , etc..) .
v Simplex si la señal es unidireccional ; half-duplex si ambas estaciones pueden
trasmitir pero no a la vez ; full-duplex si ambas estaciones pueden transmitir a la
vez .
2.1.2. Frecuencia , espectro y ancho de banda
1. Conceptos en el dominio temporal . Una señal , en el ámbito temporal , puede ser
continua o discreta . Puede ser periódica o no periódica . Una señal es periódica si
se repite en intervalos de tiempo fijos llamados periodo . La onda seno es la más
conocida y utilizada de las señales periódicas . En el ámbito del tiempo , la onda
seno se caracteriza por la amplitud , la frecuencia y la fase .
S(t) = A x Sen ( 2 x pi x f x t + fase )
La longitud de onda se define como el producto de la velocidad de
propagación de la onda por su fase .
2. Conceptos del dominio de la frecuencia . En la práctica , una señal
electromagnética está compuesta por muchas frecuencias . Si todas las
frecuencias son múltiplos de una dada , esa frecuencia se llama frecuencia
fundamental . El periodo ( o inversa de la frecuencia ) de la señal suma de
componentes es el periodo de la frecuencia fundamental . Se puede demostrar que
cualquier señal está constituida por diversas frecuencias de una señal seno .
El espectro de una señal es el conjunto de frecuencias que constituyen la señal .
El ancho de banda es la anchura del espectro . Muchas señales tienen un ancho
de banda infinito , pero la mayoría de la energía está concentrada en un ancho de
banda pequeño .
Si una señal tiene una componente de frecuencia 0 , es una componente continua .
3. Relación entre la velocidad de transmisión y el ancho de banda . El medio de
transmisión de las señales limita mucho las componentes de frecuencia a las que
puede ir la señal , por lo que el medio sólo permite la transmisión de cierto ancho
de banda .
En el caso de ondas cuadradas ( binarias ) , estas se pueden simular con ondas
senoidales en las que la señal sólo contenga múltiplos impares de la frecuencia
fundamental . Cuanto más ancho de banda , más se asemeja la función seno (
multifrecuencia ) a la onda cuadrada . Pero generalmente es suficiente con las tres
primeras componentes .
Se puede demostrar que al duplicar el ancho de banda , se duplica la velocidad de
transmisión a la que puede ir la señal .
Al considerar que el ancho de banda de una señal está concentrado sobre una
frecuencia central , al aumentar esta , aumenta la velocidad potencial de transmitir
la señal .
Pero al aumentar el ancho de banda , aumenta el coste de transmisión de la señal
aunque disminuye la distorsión y la posibilidad de ocurrencia de errores .


2 . 2 . Transmisión de datos analógicos y digitales
Los datos analógicos toman valores continuos y los digitales , valores discretos .
Una señal analógica es una señal continua que se propaga por ciertos medios .
Una señal digital es una serie de pulsos que se transmiten a través de un cable ya que son
pulsos eléctricos .
Los datos analógicos se pueden representar por una señal electromagnética con el mismo
espectro que los datos .
Los datos digitales se suelen representar por una serie de pulsos de tensión que representan
los valores binarios de la señal .
La transmisión analógica es una forma de transmitir señales analógicas ( que pueden contener
datos analógicos o datos digitales ). El problema de la transmisión analógica es que la señal se
debilita con la distancia , por lo que hay que utilizar a mplificadores de señal cada cierta
distancia .
La transmisión digital tiene el problema de que la señal se atenúa y distorsiona con la distancia
, por lo que cada cierta distancia hay que introducir repetidores de señal .
Ultimamente se utiliza mucho la transmisión digital debido a que :

v La tecnología digital se ha abaratado mucho .
v Al usar repetidores en vez de amplificadores , el ruido y otras distorsiones no es
acumulativo .
v La utilización de banda ancha es más aprovechada por la tecnología digital .
v Los datos transportados se pueden encriptar y por tanto hay más seguridad en la
información .
v Al tratar digitalmente todas las señales , se pueden integrar servicios de datos
analógicos ( voz , vídeo, etc..) con digitales como texto y otros .

2 . 3 . Perturbaciones en la transmisión

2.3.1. Atenuación
La energía de una señal decae con la distancia , por lo que hay que asegurarse que llegue con
la suficiente energía como para ser captada por la circuitería del receptor y además , el ruido
debe ser sensiblemente menor que la señal original ( para mantener la energía de la señal se
utilizan amplificadores o repetidores ) .
Debido a que la atenuación varía en función de la frecuencia , las señales analógicas llegan
distorsionadas , por lo que hay que utilizar s istemas que le devuelvan a la señal sus
características iniciales ( usando bobinas que cambian las características eléctricas o
amplificando más las frecuencias más altas ) .

2.3.2. Distorsión de retardo

Debido a que en medios guiados , la velocidad de propagación de una señal varía con la
frecuencia , hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma señal y por tanto
las diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al receptor .
Para atenuar este problema se usan técnicas de ecualización .

2.3.3. Ruido

El ruido es toda aquella señal que se inserta entre el emisor y el receptor de una señal dada .
Hay diferentes tipos de ruido : ruido térmico debido a la agitación térmica de electrones dentro
del conductor , ruido de intermodulación cuando distintas frecuencias comparten el mismo
medio de transmisión , diafonía se produce cuando hay un acoplamiento entre las líneas que
transportan las señales y el ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de poca duración y
de gran amplitud que afectan a la señal .




2.3.4. Capacidad del canal

Se llama capacidad del canal a la velocidad a la que se pueden transmitir los datos en un canal
de comunicación de datos .
La velocidad de los datos es la velocidad expresada en bits por segundo a la que se pueden
transmitir los datos .
El ancho de banda es aquel ancho de banda de la señal transmitida y que está limitado por el
transmisor y por la naturaleza del medio de transmisión ( en hertzios ).
La tasa de errores es la razón a la que ocurren errores .
Para un ancho de banda determinado es aconsejable la mayor velocidad de transmisión
posible pero de forma que no se supere la tasa de errores aconsejable . Para conseguir esto ,
el mayor inconveniente es el ruido .
Para un ancho de banda dado W , la mayor velocidad de transmisión posible es 2W , pero si se
permite ( con señales digitales ) codificar más de un bit en cada ciclo , es posible transmitir más
cantidad de información .
La formulación de Nyquist nos dice que aumentado los niveles de tensión diferenciables en la
señal , es posible incrementar la cantidad de información transmitida .
C= 2W log2 M
El problema de esta técnica es que el receptor debe de ser capaz de diferenciar más niveles de
tensión en la señal recibida , cosa que es dificultada por el ruido .
Cuanto mayor es la velocidad de transmisión , mayor es el daño que puede ocasionar el ruido .
Shannon propuso la fórmula que relaciona la potencia de la señal ( S ) , la potencia del ruido (
N ) , la capacidad del canal ( C ) y el ancho de banda ( W ) .
C = W log2 ( 1+S/N )
Esta capacidad es la capacidad máxima teórica de cantidad de transmisión , pero en la realidad
, es menor debido a que no se ha tenido en cuenta nada más que el ruido térmico .

3 . MEDIOS DE TRANSMISION
3 . 1 . Medios de transmisión guiados
En medios guiados , el ancho de banda o velocidad de transmisión dependen de la distancia y
de si el enlace es punto a punto o multipunto .
3.1.1. Par trenzado
Es el medio guiado más barato y más usado .
Consiste en un par de cables , embutidos para su aislamiento , para cada enlace de
comunicación . Debido a que puede haber acoples entre pares , estos se trenza con pasos
diferentes . La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética .
Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste ( se utiliza mucho en telefonía )
pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de
alcance .
Con estos cables , se p ueden transmitir señales analógicas o digitales .
Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias . Para evitar estos problemas se suele
trenzar el cable con distintos pasos de torsión y se suele recubrir con una malla externa para
evitar las interf erencias externas .
3.1.2. Pares trenzados apantallados y sin apantallar
Los pares sin apantallar son los más baratos aunque los menos resistentes a interferencias (
aunque se usan con éxito en telefonía y en redes de área local ) . A velocidades de transmisión
bajas , los pares apantallados son menos susceptibles a interferencias , aunque son más caros
y más difíciles de instalar .

3.1.3. Cable coaxial
Consiste en un cable conductor interno ( cilíndrico ) separado de otro cable conductor externo
por anillos aislantes o por un aislante macizo . Todo esto se recubre por otra capa aislante que
es la funda del cable .
Este cable , aunque es más caro que el par trenzado , se puede utilizar a más larga distancia ,
con velocidades de transmisión superiores , menos interferencias y permite conectar más
estaciones .
Se suele utilizar para televisión , telefonía a larga distancia , redes de área local , conexión de
periféricos a corta distancia , etc...
Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales .
Sus inconvenientes principales son : atenuación , ruido térmico , ruido de intermodulación .
Para señales analógicas , se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales
digitales un repetidor cada kilómetro .
3.1.4. Fibra óptica
Se trata de un medio muy flexible y muy fino que conduce energía de naturaleza óptica .
Su forma es cilíndrica con tres secciones radiales : núcleo , revestimiento y cubierta .
El núcleo está formado por una o varias fibras muy finas de cristal o plástico . Cada fibra está
rodeada por su propio revestimiento que es un cristal o plástico con diferentes propiedades
ópticas distintas a las del núcleo . Alrededor de este conglomerado está la cubierta ( constituida
de material plástico o similar ) que se encarga de aislar el contenido de aplastamientos ,
abrasiones , humedad , etc...
Es un medio muy apropiado para largas distancias e incluso últimamente para LAN's .
Sus beneficios frente a cables coaxiales y pares trenzados son :


v Permite mayor ancho de banda .
v Menor tamaño y peso .
http:/www.cybercursos.net
Página 7
v Menor atenuación .
v Aislamiento electromagnético .
v Mayor separación entre repetidores .
Su rango de frecuencias es todo el espectro visible y parte del infrarrojo .
El método de transmisión es : los rayos de luz inciden con una gama de ángulos diferentes
posibles en el núcleo del cable , entonces sólo una gama de ángulos conseguirán reflejarse en
la capa que recubre el núcleo . Son precisamente esos rayos que inciden en un cierto rango de
ángulos los que irán rebotando a lo largo del cable hasta llegar a su destino . A este tipo de
propagación se le llama multimodal . Si se reduce el radio del núcleo , el rango de ángulos
disminuye hasta que sólo sea posible la transmisión de un rayo , el rayo axial , y a este método
de transmisión se le llama monomodal .
Los inconvenientes del modo multimodal es que debido a que dependiendo al ángulo de
incidencia de los rayos , estos tomarán caminos diferentes y tardarán más o menos tiempo en
llegar al destino , con lo que se puede producir una distorsión ( rayos que salen antes pueden
llegar después ) , con lo que se limita la velocidad de transmisión posible .
Hay un tercer modo de transmisión que es un paso intermedio entre los anteriormente
comentados y que consiste en cambiar el índice de refracción del núcleo . A este modo se le
llama multimodo de índice gradual .
Los emisores de luz utilizados son : LED ( de bajo coste , con utilización en un amplio rango de
temperaturas y con larga vida media ) y ILD ( más caro , pero más eficaz y permite una mayor
velocidad de transmisión ) .

3 . 2 . Transmisión inalámbrica
SE utilizan medios no guiados , principalmente el aire . Se radia energía electromagnética por
medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena .
Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía : direccional y
omnidireccional . En la direccional , toda la energía se concentra en un haz que es emitido en
una cierta dirección , por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados . En el
método omnidireccional , la energía es dispersada en múltiples direcciones , por lo que varias
antenas pueden captarla . Cuanto mayor es la frecuencia de la señal a transmitir , más factible
es la transmisión unidireccional .
Por tanto , para enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas ( altas frecuencias ) . Para
enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio ( bajas frecuencias ) . Los
infrarrojos se utilizan para transmisiones a muy corta distancia ( en una misma habitación ) .
3.2.1. Microondas terrestres
Suelen utilizarse antenas parabólicas . Para conexionas a larga distancia , se utilizan
conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas .
Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan
menos repetidores y amplificadores , aunque se necesitan antenas alineadas . Se usan para
transmisión de televisión y voz .
La principal causa de pérdidas es la atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el
cuadrado de la distancia ( con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas ) . La atenuación
aumenta con las lluvias .
Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas ,
pude haber más solapamientos de señales .
3.2.2. Microondas por satélite
El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .
Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra , el satélite
debe ser geoestacionario .
Se suele utilizar este sistema para :
v Difusión de televisión .
v Transmisión telefónica a larga distancia .
v Redes privadas .


El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe ser diferente del rango al que este
emite , para que no haya interferencias entre las señales que ascienden y las que descienden .
Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la
Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores , ha de tenerse cuidado con el control de
errores y de flujo de la señal .
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son :
v Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales .
v Las microondas son más sensibles a la atenuación producida por la lluvia .
v En las ondas de radio , al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos ,
pueden aparecer múltiples señales "hermanas" .

3.2.3. Infrarrojos
Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en línea tras la
posible reflexión de rayo en superficies como las paredes . En infrarrojos no existen problemas
de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los objetos ( paredes
por ejemplo ) . Tampoco es necesario permiso para su utilización ( en microondas y ondas de
radio si es necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso ) .

4 . CODIFICACION DE DATOS
4 . 1 . Datos digitales , señales digitales
Una señal es digital si consiste en una serie de pulsos de tensión . Para datos digitales no hay
más que codificar cada pulso como bit de datos .
En una señal unipolar ( tensión siempre del mismo signo ) habrá que codificar un 0 como una
tensión baja y un 1 como una tensión alta ( o al revés ) .
En una señal bipolar ( positiva y negativa ) , se codifica un 1 como una tensión positiva y un 0
como negativa ( o al revés ) .
La razón de datos de una señal es la velocidad de transmisión expresada en bits por segundo ,
a la que se transmiten los datos .
La razón de modulación es la velocidad con la que cambia el nivel de la señal , y depende del
esquema de codificación elegido .
v Un aumento de la razón de datos aumentará la razón de error por bit .
v Un aumento de la relación señal-ruido ( S/N ) reduce la tasa de error por bit .
v Un aumento del ancho de banda permite un aumento en la razón de datos .
Para mejorar las prestaciones del sistema de transmisión , se debe utilizar un buen esquema
de codificación , que establece una correspondencia entre los bits de los datos y los elementos
de señal .
Factores a tener en cuenta para utilizar un buen sistema de codificación :
1. Espectro de la señal : La ausencia de componentes de altas frecuencias ,
disminuye el ancho de banda . La presencia de componente continua en la señal
obliga a mantener una conexión física directa ( propensa a algunas interferencias )
. Se debe concentrar la energía de la señal en el centro de la banda para que las
interferencias sean las menores posibles .
2. Sincronización : para separar un bit de otro , se puede utilizar una señal separada
de reloj ( lo cuál es muy costoso y lento ) o bien que la propia señal porte la
sincronización , lo cuál implica un sistema de codificación adecuado .
3. Detección de errores : es necesaria la detección de errores ya en la capa física .
4. Inmunidad al ruido e interferencias : hay códigos más robustos al ruido que otros .
5. Coste y complejidad : el coste aumenta con el aumento de la razón de elementos
de señal .
4.1.1. No retorno a cero ( NRZ )
Es el esquema más sencillo ya que se codifica un nivel de tensión como un 1 y una ausencia
de tensión como un 0 ( o al revés ) .
Ventajas : sencillez , fácil de implementar , uso eficaz del ancho de banda .
Desventajas : presencia de componente en continua , ausencia de capacidad de sincronización
.
Se suelen utilizar en grabaciones magnéticas .
Otra modalidad de este tipo de codificación es la NRZI que consiste en codificar los bits cuando
se producen cambios de tensión ( sabiendo la duración de un bit , si hay un cambio de tensión ,
esto se codifica por ejemplo como 1 y si no hay cambio , se codifica como 0 ) . A esto se le
llama codificación diferencial . Lo que se hace es comparar la polaridad de los elementos de
señal adyacentes , y esto hace posible detectar mejor la presencia de ruido y es más difícil
perder la polaridad de una señal cuando hay dificultades de transmisión .
4.1.2. Binario multinivel
Este sistema intenta subsanar las deficiencias de NRZ utilizando el sistema de codificar un 1
cada vez que se produce un cambio de nivel de la señal , y codificando un 0 cuando no hay
cambio de nivel ( lo cuál sigue siendo un inconveniente para cadenas de ceros ) .
Ventajas : no hay problemas de sincronización con cadenas de 1 ( aunque sí con cadenas de 0
) , no hay componente en continua , ancho de banda menor que en NRZ , la alternancia de
pulsos perm ite la detección de errores .

Desventajas : hay aún problemas de sincronización , es menos eficaz que el NRZ , hay mayor
tasa de errores que NRZ .
4.1.3. Bifase
En la codificación Manchester siempre hay una transición en mitad del intervalo de duración del
bit ( la mitad del bit se encarga de la sincronización ) .
En Manchester diferencial la transición en mitad del intervalo se utiliza sólo como
sincronización y es la presencia de un cambio de tensión al inicio del bit lo que señala la
presencia de un 1 .
Ventajas : sincronización ,no tiene componente en continua , detección de errores .
Desventajas : se necesita mayor ancho de banda .
4.1.4. Velocidad de modulación
Hay que diferenciar entre la razón de datos ( bits por unidad de tiempo ) y la velocidad de
modulación ( elementos de señal por unidad de tiempo ) . Cuanto mejor sea el sistema de
codificación , mayor velocidad de modulación se podrá obtener .
4.1.5. Técnicas de altibajos
Para mantener sincronizado el reloj del receptor en técnicas bifase , se hace necesario sustituir
series largas de ausencias de tensión por cambios sincronizados ( que portan el reloj ) y luego
se requiere un método en el receptor para volver a decodificar la señal original .
4 . 2 . Datos digitales , señales analógicas
4.2.1. Técnicas de codificación
Para transmitir datos digitales mediante señales analógicas es necesario convertir estos datos
a un formato analógico . Para esto existen varias técnicas.
1. Desplazamiento de amplitud ( ASK ) : los dos valores binarios se representan por
dos valores de amplitud de la portadora , por ejemplo s(t)=A x Cos ( 2 x pi x f x t )
simboliza el 1 y s(t)= 0 simboliza el 0 . Aunque este método es muy sensible a
cambios repentinos de la ganancia , es muy utilizado en fibras ópticas ( 1 es
presencia de luz y 0 es ausencia de luz ) .
2. Desplazamiento de frecuencia ( FSK ) : en este caso , los dos valores binarios se
representan por dos frecuencias próximas a la portadora . Este método es menos
sensible a errores que ASK y se utiliza para mayores velocidades de transmisión
que ASK , para transmisiones de teléfono a altas frecuencias y para LAN's con
cables coaxiales .
3. Desplazamiento de fase ( PSK ) : en este caso es la fase de la portadora la que se
desplaza . Un 0 se representa como una señal con igual fase que la señal anterior
y un 1 como una señal con fase opuesta a la anteriormente enviada .Utilizando
varios ángulos de fase , uno para cada tipo de señal , es posible codificar más bits
con iguales elementos de señal .
4 . 3 . Datos analógicos , señales digitales
Para transmitir datos analógicos en señales digitales es preciso realizar un proceso de
digitalización de los datos . Este proceso y el siguiente de decodificación la realiza un
dispositivo llamado codec .
4.3.1. Modulación por codificación de impulsos
Se basa en el teorema de muestreo : " Si una señal f(t) se muestrea a intervalos regulares de
tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa más alta de la señal
, entonces las muestras así obtenidas contienen toda la información de la señal original . La

función f(t) se puede reconstruir a partir de estas muestras mediante la utilización de un filtro
pasa-baja " .
Es decir , se debe muestrear la señal original con el doble de frecuencia que ella , y con los
valores obtenidos , normalizándolos a un número de bits dado ( por ejemplo , con 8 bits habría
que distinguir entre 256 posibles valores de amplitud de la señal original a cuantificar ) se ha
podido codificar dicha señal .
En el receptor , este proceso se invierte , pero por supuesto se ha perdido algo de información
al codificar , por lo que la señal obtenida no es exactamente igual que la original ( se le ha
introducido ruido de cuantización ) .
Hay técnicas no lineales en las que es posible reducir el ruido de cuantización muestreando a
intervalos no siempre iguales .
4.3.2. Modulación delta
Esta técnica reduce la complejidad de la anterior mediante la aproximación de la función a
codificar por una función escalera lo más parecida posible . De esta forma , cada escalón de la
escalera ya puede ser representado por un valor ( en 8 bits , uno entre 256 posibles valores de
amplitud ) .La elección de un adecuado salto de escalera y de la frecuencia de muestreo
pueden hacer que se modifique la precisión de la señal .
La principal ventaja de esta técnica respecto a la anterior es la facilidad de implementación .
4.3.3. Prestaciones
Las técnicas de transmisión digital están siendo muy utilizadas debido a :
v Al usar repetidores en lugar de amplificadores , no hay ruido aditivo .
v Al usar técnicas de multiplexación por división en el tiempo , no hay ruido de
intermodulación .
v Las señales digitales son más fáciles de emplear en los modernos circuitos de
conmutación .
4 . 4 . Datos analógicos , señales analógicas
La modulación consiste en combinar una señal de entrada con una señal portadora para
producir una señal cuyo ancho de banda esté centrado en torno a la frecuencia de la portadora
. Este proceso es necesario para transmitir datos digitales mediante señal es analógicas , pero
no se sabe si está justificado para transmitir datos analógicos .
Este proceso es necesario ya que para transmitir señales analógicas sin modular , tendríamos
que utilizar enormes antenas y tampoco podríamos utilizar técnicas de multiplexación por
división en frecuencias .
4.4.1. Modulación en amplitud
Consiste en multiplicar la señal original por la portadora y de esta forma se obtiene la forma
original pero sólo utilizando los máximos y los mínimos de la señal modulada . De esta forma ,
se puede reconstruir la señal original y se evita la utilización de enormes antenas .
Hay una aproximación que utiliza sólo la mitad del ancho de banda y se necesita menos
potencia para su transmisión . Pero esta aproximación y otras quitan la portadora , con lo que
se pierde el poder de sincronización de la señal .
4.4.2. Modulación en ángulo
Se puede hacer que la señal portadora tenga cambios de fase que recreen la señal original a
modular ( modulación en fase ) o también que la portadora tenga cambios de frecuencia que
simulen la señal original a modular ( modulación en frecuencia ) .
El inconveniente de estas dos modalidades de modulación es que requieren mayor ancho de
banda que la modulación en amplitud .

5 . LA INTERFAZ EN LAS COMUNICACIONES DE
DATOS
5 . 1 . Transmisión asíncrona y síncrona
Hay enormes dificultades a la hora de recuperar la señal transmitida por un emisor, sobre todo
debido a que hay que saber cada cuanto tiempo va a llegar un dato; para esto se suelen usar
técnicas de sincronización.
5.1.1. Transmisión asíncrona
La manera más fácil de conseguir sincronismo es enviando pequeñas cantidades de bits a la
vez , sincronizándose al inicio de cada cadena . Esto tiene el inconveniente de que cuando no
se transmite ningún carácter , la línea está desocupada .Para detectar errores , se utiliza un bit
de paridad en cada cadena . Usando la codificación adecuada , es posible hacer corresponder
un 0 ( por ejemplo ) a cuando la línea está parada ( con NRZ , cada vez que se quiera
comenzar a transmitir una cadena , se usa un 1 como señal ) .Si el receptor es un tanto más
rápido o lento que el emisor , es posible que incluso con cadenas cortas ( o tramas , que son
las cadenas más los bits adicionales de paridad y de comienzo y parada ) se produzcan errores
como el error de delimitación de trama ( se leen datos fuera de la trama al ser el receptor más
lento que el emisor ) o el error que se produce al introducirse ruido en la transmisión de forma
que en estado de reposo , el receptor crea que se ha emitido un dato ( el ruido ) .
Este tipo de transmisión es sencilla y no costosa , aunque requiere muchos bits de
comprobación y de control .
5.1.2. Transmisión síncrona
En este tipo de transmisión no hay bits de comienzo ni de parada , por lo que se transmiten
bloques de muchos bits . Para evitar errores de delimitación , se pueden sincronizar receptor y
emisor mediante una línea aparte ( método utilizado para líneas cortas ) o incluyendo la
sincronización en la propia señal ( codificación Manches ter o utilización de portadoras en
señales analógicas ) . Además de los datos propios y de la sincronización , es necesaria la
presencia de grupos de bits de comienzo y de final del bloque de datos , además de ciertos bits
de corrección de errores y de control . A todo el conjunto de bits y datos se le llama trama .
Para bloques grandes de datos , la transmisión síncrona es más eficiente que la asíncrona .
5 . 2 . Configuraciones de la línea
5.2.1. Topología
Cuando sólo es necesaria la conexión de un emisor con un receptor , se utilizan enlaces punto
a punto . Si se quiere utilizar un ordenador central y varias terminales , se pueden utilizar
conexiones punto a punto entre cada terminal y el computador central , pero éste debe tener un
puerto de E/S dedicado a cada terminal y además una línea de conexión entre cada terminal y
el computador central .
Existe la posibilidad de conectar un computador central con varias terminales mediante una
línea multipunto y por medio de un sólo puerto de E/S .
5.2.2. Full-Duplex y Semi-Duplex
En la transmisión semi-duplex cada vez sólo una de las dos estaciones del enlace punto a
punto puede transmitir .
En la transmisión full-duplex las dos estaciones pueden simultáneamente enviar y recibir datos
. En transmisión digital , para full-duplex se requieren ( en medios guiados ) dos cables por
conexión ( uno para un sentido y otro para otro ) .
En transmisión analógica es necesaria la utilización de dos frecuencias para full-duplex o dos
cables si se quiere emitir y recibir e n la misma frecuencia .


5 . 3 . Interfaces
Generalmente , los computadores y terminales no están capacitados para transmitir y recibir
datos de una red de larga distancia , y para ello están los módem u otros circuitos parecidos . A
los terminales y computadores se les llama DTE y a los circuitos ( módem ) de conexión con la
red se les llama DCE . Los DCE se encargan de transmitir y recibir bits uno a uno . Los DTE y
DCE están comunicados y se pasan tanto datos de información como de control . Para que se
puedan comunicar dos DTE hace falta que ambos cooperen y se entiendan con sus
respectivos DCE . También es necesario que los dos DCE se entiendan y usen los mismos
protocolos .
La interfaz entre el DCE y el DTE debe de tener una concordancia de especificaciones :
v De procedimiento : ambos circuitos deben estar conectados con cables y
conectores similares .
v Eléctricas : ambos deben de trabajar con los mismos niveles de tensión .
v Funcionales : debe de haber concordancia entre los eventos generados por uno y
otro circuito .
5.3.1. V.24/EIA-232-E
Es un interfaz utilizado para conectar DTE con módems a través de líneas analógicas de
telefonía .
Especificaciones :
v Conector de 25 contactos .
v Un solo cable de conexión y otro de tierra .
v Señalización digital y codificación NRZ-L .
v Se permite funcionamiento full-duplex .
v Circuitos de datos , de control , de temporización y de tierra .
v A cortas distancias es posible evitar el uso de DCE y conectar directamente DTE a
DTE .
5.3.2. La interfaz física de la RDSI
Reduciendo los circuitos y aumentando la lógica de control se ha conseguido abaratar estos
mecanismos y se ha conseguido un conector de 8 pines para la Red Digital de Servicios
Integrados .
En estos sistemas , la información de control y de datos van unidas y se separan en los
extremos de las líneas . También es posible el envío de energía por las mismas líneas ( para
control remoto de periféricos por ejemplo ) .
Se utilizan dos cables de conexión que forman un circuito cerrado ( señalización diferencial ) y
los valores de los bits dependen de la diferencia de tensión de ambos cables .
Este tipo de señalización hace que el ruido afecte menos a los datos ya que afecta por igual a
los dos cables , por lo que se anula el ruido .

6 . CONTROL DEL ENLACE DE DATOS
6 . 1 . Control del flujo
Es una técnica para que el emisor no sobrecargue al receptor al enviarle más datos de los que
pueda procesar . El receptor tiene un buffer de una cierta capacidad para ir guardando los
datos recibidos y tras procesarlos , enviarlos a capas superiores .
Vamos a suponer que todas las tramas recibidas llegan con un poco de retardo pero sin errores
y sin adelantarse unas a otras .
6.1.1. Control de flujo mediante parada y espera
Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor , éste ( el receptor )
confirma al emisor ( enviándole un mensaje de confirmación ) la recepción de la trama . Este
mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra trama al receptor . De
esta forma , cuando el receptor esté colapsado ( el buffer a punto de llenarse ) , no tiene más
que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará hasta que el receptor decida
enviarle el mensaje de confirmación ( una vez que tenga espacio en el buffer ) .
Este sistema es el más eficaz para que no haya errores y es el más utilizado cuando se
permiten tramas muy grandes , pero es normal que el emisor parta las tramas en más
pequeñas para evitar que al ser una trama de larga duración , es más probable que se
produzca algún error en la transmisión . También , en LAN's , no se suele permitir que un
emisor acapare la línea durante mucho tiempo ( para poder transmitir una trama grande ) .
Otro problema adicional es que se infrautiliza la línea al estar parada mientras los mensajes del
receptor llegan al emisor .
6.1.2. Control del flujo mediante ventana deslizante
El problema de que sólo hay una trama cada vez en tránsito por la red se soluciona con este
sistema de ventanas deslizantes .
En este sistema , el receptor y el emisor se ponen de acuerdo en el número de tramas que
puede guardar el receptor sin procesar ( depende del tamaño del buffer ) . También se ponen
de acuerdo en el número de bits a utilizar para numerar cada trama ( al menos hay que tener
un número de bits suficientes para distinguir cada una de las tramas que quepan en el buffer
del receptor ) , Por ejemplo , si en el buffer del receptor caben 7 tramas , habrá que utilizar una
numeración con 3 bits ( 23 = 8 > 7 ) .
El emisor transmite tramas por orden ( cada trama va numerada módulo 2número de bits ) hasta un
máximo de el número máximo de tramas que quepan en el buffer del receptor ( en el ejemplo ,
7 ) . El receptor irá procesando las tramas que le lleguen y confirmando que admite tramas a
partir de una dada ( hasta un máximo de 7 en el ejemplo ) . Por ejemplo , si ha procesado hasta
la trama 5 , confirmará el número 6 ( es decir , que puede procesar las tramas 6 , 7 , 0 , 1 , 2 , 3
y 4 ) . Al recibir el emisor la confirmación de la trama 6 , emitirá todas las que no haya
transmitido desde la 6 hasta la 4 ( 6 , 7 , 0 , 1 , 2 , 3 y 4 ) . Por ejemplo , se ya había enviado la
6 , 7 , 0 y 1 , sabe que puede enviar la 2 , 3 y 4 .
Existe la posibilidad de indicarle al emisor la confirmación de tramas recibidas y prohibirle el
envío de más tramas ( con el mensaje de Receptor No Preparado ) .
Cuando la dos estaciones son emisoras y receptoras , se pueden utilizar dos ventanas por
estación , una para el envío y otra para la recepción . Se puede utilizar la mis ma trama para
enviar datos y confirmaciones , mejorando así la utilización del canal .
Este sistema de transmisión es mucho más eficiente que el de parada y espera , ya que
pueden haber más de una trama a la vez en las líneas de transmisión ( en el de parada y
espera sólo puede haber una trama a la vez ) .
6 . 2 . Detección de errores
Cuanto mayor es la trama que se transmite , mayor es la probabilidad de que contenga algún
error . Para detectar errores , se añade un código en función de los bits de la trama de forma

que este código señale si se ha cambiado algún bit en el camino . Este código debe de ser
conocido e interpretado tanto por el emisor como por el receptor .
6.2.1. Comprobación de paridad
Se añade un bit de paridad al bloque de datos ( por ejemplo , si hay un número par de bits 1 ,
se le añade un bit 0 de paridad y si son impares , se le añade un bit 1 de paridad ) .
Pero puede ocurrir que el propio bit de paridad sea cambiado por el ruido o incluso que más de
un bit de datos sea cambiado , con lo que el sistema de detección fallará .
6.2.2. Comprobación de redundancia cíclica ( CRC )
Dado un bloque de n bits a transmitir , el emisor le sumará los k bits necesarios para que n+k
sea divisible ( resto 0 ) por algún número conocido tanto por el emisor como por el receptor .
Este proceso se puede hacer bien por software o bien por un circuito hardware ( más rápido ) .
6 . 3 . Control de errores
Se trata en este caso de detectar y corregir errores aparecidos en las transmisiones . Puede
haber dos tipos de errores :
v Tramas perdidas : cuando una trama enviada no llega a su destino .
v Tramas dañadas : cuando llega una trama con algunos bits erróneos .
Hay varias técnicas para corregir estos errores :
1. Detección de errores : discutida antes .
2. Confirmaciones positivas : el receptor devuelve una confirmación de cada trama
recibida correctamente .
3. Retransmisión después de la expiración de un intervalo de tiempo : cuando ha
pasado un cierto tiempo , si el emisor no recibe confirmación del receptor , reenvía
otra vez la trama .
4. Confirmación negativa y retransmisión : el receptor sólo confirma las tramas
recibidas erróneamente , y el emisor las reenvía .
Todos estos métodos se llaman ARQ ( solicitud de repetición automática ) . Entre los más
utilizados destacan :
6.3.1. ARQ con parada-y-espera
Se basa en la técnica de control de flujo de parada-y-espera . Consiste en que el emisor
transmite una trama y hasta que no recibe confirmación del receptor , no envía otra .
Puede ocurrir que :
v La trama no llegue al receptor , en cuyo caso , como el emisor guarda una copia de
la trama y además tiene un reloj , cuando expira un cierto plazo de tiempo sin
recibir confirmación del receptor , reenvía otra vez la trama .
v La trama llegue al receptor deteriorada , en cuyo caso no es confirmada como
buena por el receptor . Pero puede ocurrir que el receptor confirme una trama
buena pero la confirmación llegue al emisor con error , entonces , el emisor
enviaría otra vez la trama . Para solucionar esto , las tramas se etiquetan desde 0
en adelante y las confirmaciones igual .
Es una técnica sencilla y barata pero poco eficiente .
6.3.2. ARQ con adelante-atrás-N
Se basa en la técnica de control de flujo con ventanas deslizantes .
Cuando no hay errores , la técnica es similar a las ventanas deslizantes , pero cuando la
estación destino encuentra una trama errónea , devuelve una confirmación negativa y rechaza

todas las tramas que le lleguen hasta que reciba otra vez la trama antes rechazada , pero en
buenas condiciones . Al recibir la estación fuente una confirmación negativa de una trama ,
sabe que tiene que volver a transmitir esa trama y todas las siguientes . Si el receptor recibe la
trama i y luego la i+2 , sabe que se ha perdido la i+1 , por lo que envía al emisor una
confirmación negativa de la i+1 .
La estación emisora mantiene un temporizador para el caso de que no reciba confirmación en
un largo periodo de tiempo o la confirmación llegue errónea , y así poder retransmitir otra vez
las tramas .
6.3.3. ARQ con rechazo selectivo
Con este método , las únicas tramas que se retransmiten son las rechazadas por el receptor o
aquellas cuyo temporizador expira sin confirmación . Este método es más eficiente que los
anteriores . Para que esto se pueda realizar , el receptor debe tener un buffer para guardar las
tramas recibidas tras el rechazo de una dada , hasta recibir de nuevo la trama rechazada y
debe de ser capaz de colocarla en su lugar correcto ( ya que deben de estar ordenadas ) .
Además , el emisor debe de ser capaz de reenviar tramas fuera de orden .
Estos requerimientos adicionales hacen que este método sea menos utilizado que el de
adelante -atrás-N .


7 . CONMUTACION DE CIRCUITOS
7 . 1 . Redes conmutadas
Cuando los datos hay que enviarlos a largas distancias ( e incluso a no tan largas ) ,
generalmente deben pasar por varios nodos intermedios . Estos nodos son los encargados de
encauzar los datos para que lleguen a su destino .
En conmutación de circuitos , los nodos interm edios no tratan los datos de ninguna forma , sólo
se encargan de encaminarlos a su destino .
En redes de comunicación conmutadas , los datos que entren en la red provenientes de
alguna de las estaciones , son conmutados de nodo en nodo hasta que lleguen a su destino .
Hay nodos sólo conectados a otros nodos y su única misión es conmutar los datos
internamente a la red . También hay nodos conectados a estaciones y a otros nodos , por lo
que deben de añadir a su función como nodo , la aceptación y emisión de datos de las
estaciones que se conectan .
Los enlaces entre nodos están multiplexados en el tiempo o por división de frecuencias .
Generalmente hay más de un camino entre dos estaciones , para así poder desviar los datos
por el camino menos colapsado .
Para redes de área amplia , generalmente se utilizan otras técnicas de conmutación :
conmutación de circuitos y conmutación de paquetes .
7 . 2 . Redes de conmutación de circuitos
Para cada conexión entre dos estaciones , los nodos intermedios dedican un canal lógico a
dicha conexión . Para establecer el contacto y el paso de la información de estación a estación
a través de los nodos intermedios , se requieren estos pasos :
1. Establecimiento del circuito : el emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento
de conexión hacia una estación receptora . Este nodo es el encargado de dedicar
uno de sus canales lógicos a la estación emisora ( suele existir de antemano ) .
Este nodo es el encargado de encontrar los nodos intermedios para llegar a la
estación receptora , y para ello tiene en cuenta ciertos criterios de encaminamiento
, coste , etc...
2. Transferencia de datos : una vez establecido el circuito exclusivo para esta
transmisión ( cada nodo reserva un canal para esta transmisión ) , la estación se
transmite desde el emisor hasta el receptor conmutando sin demoras de nodo en
nodo ( ya que estos nodos tienen reservado un canal lógico para ella ) .
3. Desconexión del circuito : una vez terminada la transferencia , el emisor o el
receptor indican a su nodo más inmediato que ha finalizado la conexión , y este
nodo informa al siguiente de este hecho y luego libera el canal dedicado . así de
nodo en nodo hasta que todos han liberado este canal dedicado .
Debido a que cada nodo conmutador debe saber organizar el tráfico y las conmutaciones ,
éstos deben tener la suficiente "inteligencia" como para realizar su labor eficientemente .
La conmutación de circuitos suele ser bastante ineficiente ya que los canales están reservados
aunque no circulen datos a través de ellos .
Para tráfico de voz , en que suelen circular datos ( voz ) continuamente , puede ser un método
bastante eficaz ya que el único retardo es el establecimiento de la conexión , y luego no hay
retardos de nodo en nodo ( al estar ya establecido el canal y no tener que procesar ningún
nodo ninguna información ) .
La red pública de telefonía utiliza conmutación de circuitos . Su arquitectura es la siguiente :
v Abonados : son las estaciones de la red .
v Bucle local : es la conexión del abonado a la red . Esta conexión , como es de corta
distancia , se suele hacer con un par trenzado .
v Centrales : son aquellos nodos a los que se conectan los abonados ( centrales
finales ) o nodos intermedios entre nodo y nodo ( centrales intermedias ) .
v Líneas principales : son las líneas que conectan nodo a nodo . Suelen usar
multiplexación por división en frecuencias o por división en el tiempo .


La conmutación de circuitos , a pesar de sus deficiencias es el sistema más utilizado para
conectar sistemas informáticos entre sí a largas distancias debido a la profusión e
interconexión que existe ( debido al auge del teléfono ) y a que una vez establecido el circuito ,
la red se comporta como si fuera una conexión directa entre las dos estaciones , ahorrando
bastante lógica de control .
7 . 3 . Conceptos sobre conmutación
Cada nodo de conmutación de circuitos consta básicamente de un conmutador digital , circuito
que tiene una serie de conexiones al exterior ( cada una es un canal ) y una lógica de puertas
interna que conecta unos canales con otros cuando se requieren estas conexiones . Por lo que
dos canales conectados por el conmutador es como si estuvieran unidos sin interrupción . El
conmutador posee la lógica de control suficiente para conectar y desconectar canales conforme
sea necesario . Estos conmutadores deben permitir conexión full-duplex ( típica en telefonía ) .
El conmutador digital se compone de :
v Interfaz de red : incluye las funciones y hardware para conectar los dispositivos
digitales ( y analógicos ) a la red .
v Unidad de control : establece , gestiona y corta las conexiones conforme se le
requieran al sistema .
Hay dos tipos básicos de redes respecto a su capacidad o no de bloquear las comunicaciones
entre dos estaciones :
1. Bloqueantes : aquellas que impiden una conexión cuando no es posible dedicar
canales para ella ( por ejemplo en telefonía ya que no suele haber muchos
teléfonos funcionando a la vez al ser las conexiones relativamente cortas ) .
2. No bloqueantes : aquellas que siempre disponen de algún canal para cada
conexión ( esto debe ser así para conexiones entre sistemas informáticos en los
que la conexión típica es de larga duración ) .
7.3.1. Conmutación por división en el espacio
Son conmutadores en los que las conexiones entre líneas de entrada y salida son conexiones
físicas (generalmente con matrices de puertas físicas que se cierran o abren) .
Sus limitaciones principales son:
v Al crecer el número de líneas de conexión, deben crecer con el cuadrado, los
puntos de cruce; algo muy costoso.
v La pérdida de un punto de cruce interrumpe la conexión entre dos líneas.
v Hay muchos puntos de cruce que no se utilizan nunca. Por lo que es muy
ineficiente.
Los conmutadores con múltiples etapas solucionan algunos de los inconvenientes anteriores :
v Se reduce el número de puntos de cruce .
v Hay más de un camino posible entre dos líneas .
Estos sistemas deben de ser bloqueantes .

7.3.2. Conmutación por división en el tiempo
Estos sistemas constan de las líneas de entrada ( una para cada canal de acceso al
conmuta dor ) y lo que hacen es muestrear una a una cada línea y lo que encuentren ( ya sean
bits , bytes o bloques ) lo pasan a unas memorias llamadas ranuras ( una por cada canal ) de
donde serán pasados a sus correspondientes líneas de salida . Las líneas de entrada son fijas
para cada emisor , pero las líneas de salida se irán conmutando dependiendo de las
velocidades de asimilación de datos por las líneas de salida .
Las velocidades de trabajo del sistema deben de ser lo suficientemente altas para que ninguna
entrada supere a ésta en velocidad .


8 . CONMUTACION DE PAQUETES
8 . 1 . Principios de conmutación de paquetes
Debido al auge de las transmisiones de datos , la conmutación de circuitos es un sistema muy
ineficiente ya que mantiene las líneas mucho tiempo ocupadas aun cuando no hay información
circulando por ellas . Además , la conmutación de circuitos requiere que los dos sistemas
conectados trabajen a la misma velocidad , cosa que no suele ocurrir hoy en día debido a la
gran variedad de sistemas que se comunican .
En conmutación de paquetes , los datos se transmiten en paquetes cortos . Para transmitir
grupos de datos más grandes , el emisor trocea estos grupos en paquetes más pequeños y les
adiciona una serie de bits de control . En cada nodo , el paquete se recibe , se almacena
durante un cierto tiempo y se transmite hacia el emisor o hacia un nodo intermedio .
Las ventajas de la conmutación de paquetes frente a la de circuitos son :
1. La eficiencia de la línea es mayor : ya que cada enlace se comparte entre varios
paquetes que estarán en cola para ser enviados en cuanto sea posible . En
conmutación de circuitos , la línea se utiliza exclusivamente para una conexión ,
aunque no haya datos a enviar .
2. Se permiten conexiones entre estaciones de velocidades diferentes : esto es
posible ya que los paquetes se irán guardando en cada nodo conforme lleguen ( en
una cola ) y se irán enviando a su destino .
3. No se bloquean llamadas : ya que todas las conexiones se aceptan , aunque si hay
muchas , se producen retardos en la transmisión .
4. Se pueden usar prioridades : un nodo puede seleccionar de su cola de paquetes en
espera de ser transmitidos , aquellos más prioritarios según ciertos criterios de
prioridad .
8.1.1. Técnica de conmutación
Cuando un emisor necesita enviar un grupo de datos mayor que el tamaño fijado para un
paquete , éste los trocea en paquetes y los envía uno a uno al receptor .
Hay dos técnicas básicas para el envío de estos paquetes :
1. Técnica de datagramas : cada paquete se trata de forma independiente , es decir ,
el emisor enumera cada paquete , le añade información de control ( por ejemplo
número de paquete , nombre , dirección de destino , etc...) y lo envía hacia su
destino . Puede ocurrir que por haber tomado caminos diferentes , un paquete con
número por ejemplo 6 llegue a su destino antes que el número 5 . También puede
ocurrir que se pierda el paquete número 4 . Todo esto no lo sabe ni puede controlar
el emisor , por lo que tiene que ser el receptor el encargado de ordenar los
paquetes y saber los que se han perdido ( para su posible reclamación al emisor )
, y para esto , debe tener el software necesario .
2. Técnica de circuitos virtuales : antes de enviar los paquetes de datos , el emisor
envía un paquete de control que es de Petición de Llamada , este paquete se
encarga de establecer un camino lógico de nodo en nodo por donde irán uno a uno
todos los paquetes de datos . De esta forma se establece un camino virtual para
todo el grupo de paquetes . Este camino virtual será numerado o nombrado
inicialmente en el emisor y será el paquete inicial de Petición de Llamada el
encargado de ir informando a cada uno de los nodos por los que pase de que más
adelante irán llegando los paquetes de datos con ese nombre o número . De esta
forma , el encam inamiento sólo se hace una vez ( para la Petición de Llamada ) . El
sistema es similar a la conmutación de circuitos , pero se permite a cada nodo
mantener multitud de circuitos virtuales a la vez .


Las ventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas son :
v El encaminamiento en cada nodo sólo se hace una vez para todo el grupo de
paquetes . Por lo que los paquetes llegan antes a su destino .
v Todos los paquetes llegan en el mismo orden del de partida ya que siguen el
mismo camino .
v En cada nodo se realiza detección de errores , por lo que si un paquete llega
erróneo a un nodo , éste lo solicita otra vez al nodo anterior antes de seguir
transmitiendo los siguientes .
Desventajas de los circuitos virtuales frente a los datagramas :
v En datagramas no hay que establecer llamada ( para pocos paquetes , es más
rápida la técnica de datagramas ) .
v Los datagramas son más flexibles , es decir que si hay congestión en la red una
vez que ya ha partido algún paquete , los siguientes pueden tomar caminos
diferentes ( en circuitos virtuales , esto no es posible ) .
v El envío mediante datagramas es más seguro ya que si un nodo falla , sólo un
paquetes se perderá ( en circuitos virtuales se perderán todos ) .
8.1.2. Tamaño del paquete
Un aumento del tamaño de los paquetes implica que es más probable que lleguen erróneos .
Pero una disminución de su tamaño implica que hay que añadir más información de control ,
por lo que la eficiencia disminuye . hay que buscar un compromiso entre ambos .
8.1.3. Comparación de las técnicas de conmutación de circuitos y conmutación
de paquetes
Hay 3 tipos de retardo :
1. Retardo de propagación : tiempo despreciable de propagación de la señal de un
nodo a otro nodo .
2. Tiempo de transmisión: tiempo que tarda el emisor en emitir los datos .
3. Retardo de nodo : tiempo que emplea el nodo desde que recibe los datos hasta
que los emite ( gestión de colas , etc... ) .
Las prestaciones de conmutación de circuitos y conmutación de paquetes :
v En conmutación de circuitos hay un retardo inicial hasta establecer la conexión ( en
cada nodo se produce un retardo ) . Tras el establecimiento de la conexión , existe
el retardo del tiempo de transmisión y el retardo de propagación . Pero toda la
información va a la vez en un bloque sin más retardos adicionales .
v En conmutación de paquetes mediante circuitos virtuales , existe el mismo retardo
inicial que en conmutación de circuitos . Pero además , en cada nodo , cada
paquete sufre un retardo hasta que le llega su turno de envío de entre la cola de
paquetes a emitir por el nodo . A todo esto , habría que sumar el retardo de
transmisión y el retardo de propagación .
v En datagramas , se ahorra el tiempo de establecimiento de conexión , pero no los
demás retardos que hay en circuitos virtuales . Pero existe el retardo de
encaminamiento en cada nodo y para cada paquete . Por tanto , para grupos
grandes de datos , los circuitos virtuales son más eficaces que los datagramas ,
aunque para grupos pequeños sean menos eficaces que los datagramas .
8.1.4. Funcionamiento externo e interno
Hay dos niveles en donde se pueden utilizar técnicas de datagramas y de circuitos virtuales .
En un nivel interno ( entre estación y nodo ) , se llaman operación de datagrama interno y
operación de circuito virtual interno . Pero cuando se sale de este ámbito controlable por la
estación emisora , la propia red decide la utilización de servicios de datagrama externo o
servicio de circuito virtual externo para sus comunicaciones ( ocultos al usuario o emisor ) .


Página 21
Para los servicio externos hay una serie de consideraciones a seguir :
v Si se utilizan operaciones de datagrama interno y servicios de datagrama externo ,
al haber errores , no hay pérdidas de tiempo en establecer nuevas conexiones ni
se necesitan muchos espacios de almacenamiento .
v Si se utilizan operaciones de circuitos virtuales internos y servicios de circuitos
virtuales externos , se mejoran las prestaciones para transmisiones de grandes
grupos de información y de acceso a terminales remotos .
8 . 2 . Encaminamiento
8.2.1. A / Características
La función de encaminamiento tiene estos requisitos :
1. Exactitud .
2. Sencillez .
3. Robustez : es la capacidad para redirigir el tráfico a zonas seguras cuando hay
fallos .
4. Estabilidad : es posible que si un sistema es muy robusto , se convierta en
inestable al reaccionar demasiado bruscamente ante situaciones concretas .
5. Imparcialidad : hay sistemas que premian , en aras de optimalidad , las conexiones
cercanas frente a las más lejanas , con lo que la comunicación entre estaciones
alejadas se dificulta .
6. Optimización : es posible que la robustez y la imparcialidad reporten un coste<br