TEMA 4. REDES Y TELECOMUNICACIONES

1.    ¿Qué es un Sistema de Telecomunicaciones? ¿Cuáles son las principales funciones de este tipo de sistemas?

Un sistema de telecomunicación es la comunicación de información por medios electrónicos, normalmente a distancia. El término telecomunicación cubre todas las formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía, transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de enlace. Es un conjunto de software y hardware compatibles ordenados para comunicar información de un lugar a otro normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. 

Principales funciones:

·         Pueden transmitir información de texto, gráficos, imágenes, voz o video.

·         Envían y reciben información de un lugar a otro.

·         Realizan un sin números de funciones independiente, estas funciones son en gran medida invisibles para las personas que usan el sistema, trasmiten información, establece la interface entre emisor y receptor, envían mensajes a través de los caminos mas eficaces, realiza el procesamiento preliminar de la información para asegurar que el mensaje correcto llegue al receptor adecuado, realiza trabajos editoriales con los datos, (como verificar los errores y reordenar el formato) y convierte los mensajes de una velocidad a otra (digamos la velocidad de una línea de comunicaciones) o de un formato a otro. Finalmente el sistema de telecomunicaciones controla el flujo de información.

2.    Nombrar y describir cada uno de los componentes de un sistema de telecomunicaciones?

1.- HARDWARE: tenemos como ejemplo la computadora, multiplexores, controladores y módems.

2.- MEDIOS DE COMUNICACIÓN: es el medio físico a través del cual se transfieren las señales electrónicas ejemplo: cable telefónico.

3.- REDES DE COMUNICACIÓN: son las conexiones entre computadores y dispositivos de comunicación.

4.- EL DISPOSITIVO DEL PROCESO DE COMUNICACIÓN: es el dispositivo que muestra como ocurre la comunicación.

5.- SOFTWARE DE COMUNICACIÓN: es el software que controla el proceso de la comunicación.

6.- PROVEEDORES DE LA COMUNICACIÓN: son empresas de servicio público reguladas o empresas privadas.

7.- PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: son las reglas para la transferencia de la información.

8.- APLICACIONES DE COMUNICACIÓN: estas aplicaciones incluyen el intercambio de datos electrónicos como la tele conferencia o el fax.

3.    Hacer una distinción entre comunicación analógica y digital en general y en informática,

a) Digital: el que se transmite a través de símbolos lingüísticos o escritos, y será el vehículo del contenido de la comunicación. Son ondas continuas que conducen la información alterando las características de las ondas. Estas cuentan con dos parámetros: AMPLITUD Y FRECUENCIA. Por ejemplo; la voz y todos los sonidos viajan por el oído humano en forma de ondas, cuanto mas altas (amplitud) sean las ondas mas intenso será el sonido y cuanto mas cercanas estén unas de otras, mayor será la frecuencia o tono.

Ejemplo de ondas analógicas: el radio, el teléfono, equipos de grabación.

 b) Analógico: vendrá determinado por la conducta no verbal (gestos, simbologías, etc) y será el vehículo de la relación. Este tipo de señales constituye pulsos discretos, que indican activado-desactivado, que conducen la información en términos de 1 y 0, de igual modo que la CPU de una computadora. Este tipo de señal tiene varias ventajas sobre las analógicas ya que tienden a verse menos afectadas por la interferencia o ruido.

Sus funciones son transmitir información. Definir la relación entre los comunicantes, lo que implica una información sobre la comunicación, es decir, una "metacomunicación". Esta comunicación servirá para definir la relación cuando la comunicación haya sido confusa o ambivalente.

4.    ¿Qué es un protocolo de comunicación? Explique cual es el protocolo de internet.

Protocolo de Comunicación: En informática, un protocolo es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red por medio de intercambio de mensajes. Éste es una regla o estándar que controla o permite la comunicación en su forma más simple, puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos. A su más bajo nivel, éste define el comportamiento de una conexión de hardware. Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma.

Protocolo de Internet: El protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet. Para que cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación. La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los que se basa Internet y que permiten la transmisión de datos entre computadoras. En ocasiones se le denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los dos protocolos más importantes que la componen: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP), que fueron dos de los primeros en definirse, y que son los más utilizados.

5.    Nombrar los diferentes tipos de medios de transmisión usados en las telecomunicaciones y compararlos en términos de velocidad y costo.

Modos de Transmisión

Antes de pasar al estudio de los medios físicos que se emplean normalmente en la transmisión de señales portadoras de información, se comentarán brevemente las dos técnicas fundamentales que permiten dicha transmisión: Transmisión de banda base (baseband) y Transmisión en banda ancha (broadband).

La Transmisión de banda base consiste en entregar al medio de transmisión la señal de datos directamente, sin q intervenga ningún proceso entre la generación de la señal y su entrega a la línea, como pudiera ser cualquier tipo de modulación.

Sin embargo, si pretendiendo optimizar la utilización del ancho de banda disponible del medio de transmisión en cuestión, se divide dicho ancho de banda en canales de anchura adecuada y, usando técnicas de modulación se inserta en cada uno de ellos una señal distinta, diremos que se está utilizando transmisión en banda ancha.

Tipos de Transmisión

Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes.

Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes de cables publican unos catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes:

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.

Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado). MEDIOS GUIADOS: Se conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos componentes físicos y sólidos para la transmisión de datos. También conocidos como medios de transmisión por cable.

Cable de pares / Par Trenzado: Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. 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. Se utilizan con velocidades inferiores al MHz (de aprox. 250 KHz). Se consiguen velocidades de hasta 16 Mbps. Con estos cables, se pueden transmitir señales analógicas o digitales.

Cable de fibra óptica: Es el medio de transmisión mas novedoso dentro de los guiados y su uso se esta masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todo los campos. En estos días lo podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía.

En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.

MEDIOS NO GUIADOS:

Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar. De manera general podemos definir las siguientes características de este tipo de medios: a transmisión y recepción se realiza por medio de antenas, las cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.

Líneas Aéreas / Microondas:

Líneas aéreas, se trata del medio más sencillo y antiguo q consiste en la utilización de hilos de cobre o aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en telegrafía y telefonía aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas rurales donde no existe ningún tipo de líneas.

Microondas, en un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos que interconectan la antena con la terminal del usuario.

Los sistemas de microondas terrestres han abierto una puerta a los problemas de transmisión de datos, sin importar cuales sean, aunque sus aplicaciones no estén restringidas a este campo solamente. Las microondas están definidas como un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos. Es en si una onda de corta longitud.

Tiene como características que su ancho de banda varia entre 300 a 3.000 Mhz, aunque con algunos canales de banda superior, entre 3´5 Ghz y 26 Ghz. Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro de conmutación del operador, o como un enlace entre redes Lan.

Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas, las cuales deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas, además entre mayor sea la altura mayor el alcance, sus problemas se dan perdidas de datos por atenuación e interferencias, y es muy sensible a las malas condiciones atmosféricas.

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.

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:

• Difusión de televisión.
• Transmisión telefónica a larga distancia.

6.    Nombrar y describir los tres principales tipos de topologías de red. Investigar otras existentes.

La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cual topología es la más apropiada para una situación dada.

La topología en una red es la configuración adoptada por las estaciones de trabajo para conectarse entre si.

Topologías más Comunes

Bus: Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topología.

El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.

Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.

Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.

La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red.

Híbridas: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.

Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.

"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.

Árbol: Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha.

Trama: Esta estructura de red es típica de las WAN, pero también se puede utilizar en algunas aplicaciones de redes locales (LAN). Las estaciones de trabajo están conectadas cada una con todas las demás.

InterRedes: Un nuevo concepto que ha surgido de estos esquemas anteriores es el de Intercedes, que representa vincular redes como si se vincularán estaciones.

Este concepto y las ideas que de este surgen, hace brotar un nuevo tipo especial de dispositivo que es un vinculador para interconectar redes entre sí (la tecnología de Internet está basada en el concepto de InterRedes), el dispositivo en cuestión se denomina "dispositivo de interconexión". Es decir, lo que se conecta, son redes locales de trabajo.

Un enlace central es utilizado a menudo en los entornos locales, como un edificio. Los servicios públicos como las empresas de telefonía, proporcionan enlaces de área metropolitana o de gran alcance.

Las tres topologías utilizadas para estos tipos de redes son:

Red de Enlace Central: Se encuentra generalmente en los entornos de oficina o campos, en los que las redes de los pisos de un edificio se interconectan sobre cables centrales. Los Bridges y los Routers gestionan el tráfico entre segmentos de red conectados.

Red de Malla: Esta involucra o se efectúa a través de redes WAN, una red malla contiene múltiples caminos, si un camino falla o está congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente hacia el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.

Red de Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.

7.    Explicar y distinguir entre un PBX y una red LAN.

PBX: cuya traducción al español sería Ramal privado de conmutación automática , o más bien Central Secundaria Privada Automática; es en realidad cualquier central telefónica conectada directamente a la red pública de telefonía por medio de líneas troncales para gestionar además de las llamadas internas, las entrantes y salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica. Es una computadora de propósito especial diseñada para manejar e intercambiar llamadas telefónicas de oficina en el lugar donde se encuentra la compañía. El PBX también puede utilizarse para intercambiar información digital entre las computadoras y los dispositivos de oficina.

Red de área local (LAN): Una red de área local, red local o LAN (del inglés local area network) es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.

El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información. Han sido ampliamente utilizadas para enlazar microcomputadoras.

8.    Definir una red de área amplia (WAN) y red de valor agregado (VAN).  Nombre las características mas relevantes.

El objetivo principal de las redes de cómputo es permitir la comunicación de datos entre los sistemas computacionales de una organización. Considerando las distancias existentes entre estos sistemas, las tecnologías para redes se clasifican de acuerdo al área de cobertura para la que fueron diseñadas como se indica a continuación:

Redes de área local (local área Network)

Una LAN provee una comunicación de alta velocidad (4-10 Mbps) y corta distancia (de algunos metros a pocos kilómetros) entre dispositivos inteligentes como PCs, que permiten a los usuarios intercambiar archivos o mensajes y compartir el uso de dispositivos como impresores, plotters, servidores de archivos o de comunicaciones. Son redes privadas, de múltiples rutas, de datos administradas por terceros, son de bajos costos de los servicios y en la administración porque son utilizadas por diversas instituciones. Son eficientes en las comunicaciones a velocidad moderada, de alto volumen, con frecuencia a largas distancias y cuando las instituciones no necesitan administrar sus propias telecomunicaciones.

Redes de área metropolitana (metropolitan área Network)

Las MANs se encuentran entre las LAN y WANs, con una cobertura que comprende desde unos kilómetros hasta cientos de kilómetros, y una velocidad de transmisión de unos cuantos Kbps a Gbps, sirve como el backbond que interconecta a varias LANs distribuidas o puede proveer acceso a la red metropolitana o a una red pública de cobertura amplia.

Redes de área amplia (Wide área Network)

Las primeras redes instaladas emplearon medios de transmisión públicos que permitieron a los sistemas de cómputo comunicarse a través de grandes distancias. Las redes que comunican a un amplio grupo de usuarios separados geográficamente son identificadas como redes de área amplia (WAN). Es un conjunto de líneas intercambiadas y exclusivas, comunicaciones por microondas o por satélite.

Las WANs han evolucionado; actualmente los dispositivos conectados a estas redes pueden ser terminales inteligentes, PCs, estaciones de trabajo, minicomputadoras e incluso LANs. Las principales tecnologías desarrolladas para este tipo de redes X.25, Frame Relay, ATM.

9.    Nombrar y describir las aplicaciones de telecomunicaciones que pueden proporcionar beneficios estratégicos al negocio.

·         El correo electrónico, que consiste en el intercambio de mensajes de computadora a computadora, acelerando la comunicación entre los usuarios.

·         El correo de voz, es transmitido mediante una red la cual almacena el mensaje en disco y cuando el receptor está listo para oírlos, los mensajes se convierten en audio.

·         Las máquinas de facsímil (FAX), por medio de la cual se transmiten documentos con textos y graficas por líneas telefónicas y el resultado es una copia del original.

·         Las teleconferencias, permiten que un grupo de personas conversen simultáneamente por medio del teléfono o del software de comunicaciones vía correo electrónico. Las video teleconferencias, tienen la capacidad de que los participantes puedan verse unos a otros mediante pantallas de video.

·         Las videoconferencias, requieren de salas especiales de conferencias para video, cámaras de video, micrófonos, monitores de televisión y una computadora equipada con un dispositivo códec que convierte la imagen de video y las ondas analógicas de sonido en señales digitales y las comprimen para que puedan ser transferidas por los canales de comunicaciones.

10.  ¿Cuáles son los pasos principales a considerar cuando se desarrolla el plan estratégico de telecomunicaciones?

• Es necesario comenzar con una auditoria o indagatoria de las funciones de comunicación que tiene la empresa.

• Conocer los planes de negocios en general y los a largo plazos de la empresa.

• Definir como las telecomunicaciones apoyan o facilitan las operaciones diarias de la empresa.

• Desarrollar los indicadores que están cumpliendo con el plan para estimular las telecomunicaciones.

11.  ¿Cuáles son los factores a tomar en cuenta al escoger una red de telecomunicaciones?

- La distancia, ya que este factor nos indicara que tipo de red o telecomunicaciones se requiere.

- El margen de servicio, puesto que es necesario considerar que servicios son los que se van a utilizar y que la red debe soportar.

- La seguridad, se debe tomar en cuenta de acuerdo a la información que se va a manejar en la red.

- Se debe tomar en cuenta, si se requiere de acceso múltiple en toda la institución o si puede ser limitado a uno o dos nodos dentro de ella.

- El factor de el uso ya que se tiene que determinar la frecuencia y el volumen de telecomunicaciones.

- El factor de costo se debe incluir y tomar en cuenta los costos de desarrollo, operaciones, mantenimiento, expansión y administración y también los costos fijos.

- Se deben considerar las dificultades de la instalación de los sistemas. Es decir para poder implementar un sistema de comunicaciones hay que tomar en cuenta las infraestructuras con las que cuenta la empresa.

- Tomar en cuenta la conectividad que se requiere para hacer la instalación de la red o implantación de los sistemas de comunicación.

12.  Retos de la Gestión empresarial al incluir las telecomunicaciones.

Las instalación de una red de área local debe de ser cuidadosamente administradas y controladas aunque parecen flexibles y económicas son también vulnerables a perturbaciones en las redes, pedidas de datos, infecciones de virus en el sistema principal y en todo es sistema que esta conectado a el servidos. Por lo tanto es necesario implementar una capacitación de usuario y un técnico especializado a la hora de presentar este tipo de problemas.

Es necesario conocer muy bien las normas de hardware y software y las redes ya que sin esta información los gerentes o administradores no podrían escoger el sistema mas acorde y a su vez esto traería problemas para la conectividad y la expansión global.

   13.  Conclusión del tema.

Es importante tener en cuenta que actualmente las redes y telecomunicaciones son las principales herramientas que posee actualmente el ser humano, ya que por medio de estas obtenemos la información a través de medios electrónicos. Las redes y telecomunicaciones nos aportan escenarios de multiservicios los cuales integran contenidos como de voz, correo, video, datos actualmente esenciales para nuestras empresas, también diseñan redes accesibles y novedosas que se pueden implementar para el aceleramiento de la empresa. Se destacan también canales de comunicación que a través de dispositivos se conectan a las redes para poder comunicarnos a distancias.

T.S.U. Moraima Barros

CIDEC
Sección 726