Clasificación de la Transmisión de Datos

Según el Tipo de Información

Transmisión Asíncrona: El proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada palabra de código transmitido. Esta sincronización se lleva a cabo a través de bits especiales que definen el entorno de cada código: un bit de arranque (start) y uno o más bits de parada (stop). En un estado de reposo, la línea de transmisión se mantiene en un nivel lógico alto (1). El emisor inicia la transmisión enviando un bit de arranque con un valor lógico bajo (0), alertando al receptor de que un carácter está por llegar.

Transmisión Síncrona: Los bits se transmiten a un ritmo constante en bloques o tramas. Cada trama de datos comienza con un conjunto de bits de sincronismo (SYN) y termina con un conjunto de bits de final de bloque (ETB). Los bits SYN sincronizan los relojes del emisor y el receptor para controlar la duración de cada bit y carácter, asegurando que la velocidad sea la misma para ambos. Existen tres tipos de sincronismo:

• Sincronismo de bit: Determina el momento exacto en que comienza y termina la transmisión de un bit.
• Sincronismo de carácter: Delimita los caracteres dentro de la trama de datos.
• Sincronismo de bloque: Utiliza caracteres especiales para fragmentar el mensaje en bloques.

Según el Medio de Transmisión

Transmisión en Serie: Los datos se envían bit a bit por una misma línea de comunicación. La velocidad de transmisión se mide en bits por segundo (bps). Puede ser síncrona, donde se envía una señal de reloj para sincronizar cada bit, o asíncrona, donde no se envía la señal de reloj, pero se requiere que los relojes del emisor y receptor operen a la misma frecuencia y estén en fase.

Transmisión en Paralelo: Todos los bits de un carácter se transmiten simultáneamente, cada uno por su propio cable. Puede incluir un cable adicional para la señal de reloj, que indica al receptor el momento preciso para leer los datos. Aunque es más rápida, esta transmisión es más costosa y se utiliza principalmente para cubrir distancias cortas.

Según la Señal Transmitida

Transmisión Analógica

Utiliza señales continuas (ondas) para transmitir información. Los datos se transmiten a través de una onda portadora, y la información se adjunta modificando alguna de sus características, como la amplitud (AM), la frecuencia (FM) o la fase (PM). Este proceso se conoce como modulación y es implementado por el DCTE (Equipo de Terminación del Circuito de Datos).

Transmisión Digital

Utiliza señales discretas, definidas en torno a dos o más valores posibles, para representar la información.

Transmisión en Banda Base (sin modulación)

La señal digital se transmite tal como fue generada, sin ser modulada para cambiar su frecuencia. Las señales pueden ser codificadas mediante esquemas como NRZ, RZ o Manchester. En este tipo de transmisión, se utiliza un solo canal a bajas frecuencias, siendo común en dispositivos como reproductores de vídeo o consolas de juegos para cubrir distancias cortas.

Transmisión en Banda Ancha (modulada)

Utiliza redes de gran capacidad y velocidad (Mbit/s) que permiten transmitir varios paquetes de información simultáneamente a través de un proceso de multiplexación. Para compartir el medio, la modulación asigna a cada señal una portadora diferente y fácilmente distinguible. Estos sistemas pueden usar medios físicos o ser inalámbricos.

Ejemplos: RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), DSL (Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).

Modos de Transmisión según el Flujo de Información

El modo de transmisión define el sentido en el que fluye la información entre los dispositivos.

Conexión Símplex

Permite el flujo de tráfico en una sola dirección. En este modo, una estación siempre actúa como fuente (transmisor) y la otra siempre como receptor.

Conexión Semidúplex (Half-Duplex)

Permite el flujo de tráfico en ambas direcciones, pero no simultáneamente. Una estación transmite mientras la otra recibe, y luego los roles pueden invertirse. La transmisión ocurre en momentos diferentes para cada dirección.

Conexión Dúplex (Full-Duplex)

Permite el flujo de tráfico en ambas direcciones de manera simultánea. Dos estaciones pueden actuar como emisor y receptor al mismo tiempo, transmitiendo y recibiendo información sin interrupciones.

Elementos Fundamentales de una Red

Una red se crea con la finalidad de permitir la comunicación y el intercambio de recursos entre computadoras (servidores, ordenadores personales, estaciones de trabajo, etc.) y otros dispositivos (impresoras, escáneres). Todas las redes comparten cuatro elementos básicos:

• Mensajes: Son las unidades de información que viajan de un dispositivo a otro, como páginas web, correos electrónicos, mensajes instantáneos o llamadas telefónicas.
• Dispositivos de red: Son los componentes físicos que se conectan a la red e intercambian mensajes entre sí.
• Medio de transmisión: Es el canal físico o inalámbrico que interconecta los dispositivos y por el cual viajan las señales.
• Protocolos de comunicación: Son las reglas y acuerdos que rigen cómo se envían, dirigen, reciben e interpretan los mensajes para asegurar una comunicación efectiva.

La estandarización de estos elementos permite que equipos y dispositivos de diferentes fabricantes puedan interoperar sin problemas.

Dispositivos de Red

Son los componentes de hardware que permiten la comunicación entre los equipos de una red. Los más comunes son:

Adaptadores de Red (NIC)

También conocidos como tarjetas de red o NIC (Network Interface Card), constituyen la interfaz física entre el equipo y el cable de red. Su función es convertir los datos digitales en señales eléctricas que pueden transmitirse a través del cable y, a la inversa, convertir las señales eléctricas recibidas en paquetes de datos que el sistema operativo del equipo puede entender.

Módem (Modulador/Demodulador)

Un módem es un dispositivo que realiza dos procesos clave:

• Modulación: Convierte la señal digital del emisor en una señal analógica equivalente para ser enviada a través de un medio de transmisión analógico (como la línea telefónica).
• Demodulación: Realiza la operación inversa en el receptor, recuperando la señal digital original a partir de la señal analógica recibida.

Hub (Concentrador)

Es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red, típicamente en una topología de estrella. Funciona repitiendo cada paquete de datos que recibe en uno de sus puertos a todos los demás, excepto al puerto de origen. Esto significa que todos los dispositivos conectados comparten el mismo dominio de colisión. Si detecta una colisión, envía una señal de choque a todos los puertos. Existen tres clases de hubs:

• Pasivo: No necesita energía eléctrica para funcionar.
• Activo: Requiere alimentación eléctrica para regenerar y amplificar la señal.
• Inteligente (Smart Hub): Es un hub activo que incluye un microprocesador para ofrecer funciones de gestión y diagnóstico.

Router (Encaminador)

Es un dispositivo para la interconexión de redes informáticas. Su función principal es asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes, determinando la ruta más óptima que debe tomar cada paquete de datos. Los routers proporcionan conectividad dentro de empresas, entre empresas e Internet, y en el interior de los proveedores de servicios de Internet (ISP). Para realizar el enrutamiento, utilizan dos esquemas:

• Enrutamiento Estático: Las rutas son configuradas manualmente por el administrador de la red. El router solo conocerá las rutas que se le hayan ingresado.
• Enrutamiento Dinámico: La información de enrutamiento se intercambia periódicamente entre los routers mediante protocolos de enrutamiento. Esto permite que los routers se adapten automáticamente a los cambios en la topología de la red.

Medios de Transmisión

Es el soporte físico que se utiliza para transportar las señales de un punto a otro. Los estándares para redes de área local (LAN) admiten principalmente tres tipos de medios guiados:

Cable Coaxial

Utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia, posee dos conductores concéntricos: un núcleo central (o vivo) que lleva la información y una malla exterior que actúa como tierra y blindaje contra interferencias. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico. Todo el conjunto está protegido por una cubierta exterior. Algunos tipos comunes son:

• RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.
• RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.
• RG-59: Para transmisión en banda ancha (ej. televisión por cable).
• RG-6: Mayor diámetro que el RG-59, para frecuencias más altas.
• RG-62: Utilizado en redes ARCnet.

Cable de Par Trenzado

Consiste en dos alambres de cobre aislados y trenzados de forma helicoidal. El trenzado ayuda a cancelar la interferencia electromagnética externa y la diafonía de pares cercanos. Un cable de red típicamente contiene cuatro de estos pares, cada uno identificado por un color. Existen varios tipos según su blindaje:

• UTP (Unshielded Twisted Pair): Par trenzado sin blindaje. Es el más común en redes locales por su bajo costo y facilidad de uso. Su impedancia es de 100 ohmios.
• STP (Shielded Twisted Pair): Par trenzado blindado, con una cubierta protectora de malla para cada par. Se utiliza en redes Ethernet o Token Ring y ofrece mayor protección contra interferencias. Su impedancia es de 150 ohmios.
• FTP (Foiled Twisted Pair): Par trenzado con blindaje global. Todos los pares están envueltos en una única lámina conductora. Ofrece mejor protección que el UTP y su impedancia es de 120 ohmios.
• S/FTP (Screened/Foiled Twisted Pair): Par trenzado apantallado y blindado. Utiliza múltiples capas de protección metálica (una lámina para cada par y una malla global) para una máxima protección.

Fibra Óptica

Es un hilo muy fino de material transparente (vidrio o plástico) por el que se envían pulsos de luz que representan los datos. El haz de luz se propaga por el interior de la fibra mediante el principio de reflexión interna total. La fuente de luz puede ser un LED o un láser. Sus principales ventajas son la capacidad de enviar grandes volúmenes de datos a altas velocidades, cubrir largas distancias y ser inmune a las interferencias electromagnéticas. Existen dos tipos principales:

• Fibra Multimodo (MMF): Permite que múltiples haces de luz (modos) viajen simultáneamente a través del núcleo. Es más económica y se utiliza comúnmente en aplicaciones de corta distancia (hasta 2 km). Las especificaciones comunes (OM) definen su rendimiento:
  • OM1: Fibra de 62.5/125 µm, usa emisores LED.
  • OM2: Fibra de 50/125 µm, usa emisores LED, soporta Gigabit Ethernet.
  • OM3: Fibra de 50/125 µm, optimizada para láser, soporta 10 Gigabit Ethernet.
• Fibra Monomodo (SMF): Posee un núcleo de diámetro muy reducido (8.3 a 10 micrones) que permite la propagación de un solo modo de luz. Esto elimina la dispersión modal, permitiendo alcanzar grandes distancias (hasta 400 km) y transmitir a tasas de información muy elevadas (decenas de Gbit/s), utilizando un láser de alta intensidad como fuente de luz.