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FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN.
Según expone (http://www.ing.ula.ve/), en el año de 1964 AT&T presentó
un prototipo de videoteléfono la cual requería de líneas de comunicación
bastantes costosas para transmitir video en movimiento. Las señales de
video requerían frecuencias mucho más altas que la soportada por la red
telefónica de los años 60 por lo que se implementa la transmisión por satélite
como único método para transmitir la señal de video a través de largas
distancias.
En los años 70´s se realizaron progresos sustanciales en muchas áreas
claves. Los diferentes proveedores de redes telefónicas comenzaron una
transición hacia métodos de transmisión digitales. La industria de las
computadoras también avanzó enormemente en el poder y procesamiento de
datos; se descubrieron y mejoraron significativamente los métodos de
muestreo y conversión de señales analógicas (como los de audio y video) en
bits digitales.
El procesamiento de señales digitales también ofrece ciertas ventajas,
inicialmente en las áreas de calidad y análisis de la señal; el almacenamiento
y transmisión todavía presenta obstáculos significativos.
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En efecto, una representación digital de una señal analógica requiere de
mayor capacidad de almacenamiento y transmisión que la original. Por
ejemplo, los métodos de video digital comunes de fines de los años 70´s y
principios de los 80´s requirieron de las relaciones de transferencia de 90
Mbps.
La necesidad de una comprensión confiable de datos digitales fue critica.
Los datos de video digital son un candidato natural para comprimir, debido a
que existen muchas redundancias inherentes en la señal analógica original;
redundancia que resulta de las especificaciones originales para la
transmisión de video y las cuales fueron requeridas para que los primeros
televisores pudieran recibir y desplegar apropiadamente la imagen.
A mediados de los 80´s se observó un mejoramiento dramático en la
tecnología empleada en los codecs y es en el año de 1982 cuando aparece
el primer sistema de videoconferencia comercial. A partir de aquel momento
hasta hoy día, muchas cosas han cambiado en el panorama de la
videoconferencia desde el punto de vista tecnológico y aplicación a las
necesidades de los usuarios.
Las primeras soluciones estaban basadas en tecnologías propietarias, y
por lo tanto, no permitían la comunicación entre sistemas de diferentes
fabricantes. Por otro lado, desde aquel primer concepto de sala de
videoconferencia de muy alto coste, se ha pasado a sistemas mucho más
flexibles, económicos y que pueden adaptarse a las diferentes necesidades
de los usuarios, según cuales sean sus aplicaciones y capacidad económica.
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La videoconferencia ofrece hoy en día una solución accesible a esta
necesidad de comunicación, con sistemas que permiten transmitir y recibir
información visual y sonora entre puntos o zonas diferentes evitando así, los
gastos y pérdida de tiempo que implica el traslado físico de la persona, todo
esto a costos cada vez más bajos y con señales de mejor calidad. Estas
ventajas hacen a la videoconferencia el segmento de mayor crecimiento en
el área de las telecomunicaciones.
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2.- BASES TEÓRICAS.
2.1.- DEFINICIÓN DE UNA VIDEOCONFERENCIA.
Según se dice en (http://www.ing.ula.ve/), la videoconferencia es un
método de comunicación que permite el intercambio bidireccional, interactivo
y en tiempo real, de video, audio, gráficos y aplicaciones entre zonas o
puntos diferentes.
2.2.- APLICACIONES DE LA VIDEOCONFERENCIA.
El abastecimiento y disponibilidad de los servicios de comunicaciones ha
hecho que las industrias que ofrecen el sistema de la videoconferencia sea la
de mayor crecimiento en el mercado de teleconferencia actualmente.
CUADRO N°1
APLICACIONES DE LA VIDEOCONFERENCIA REUNIONES FORMACIÓN
* Toma de decisiones. * Cursillos de formación programados.
* Discusión de contratos. * Formación continuada. * Informes entre delegaciones. * Asistencia al
telemantenimiento. * Trabajo en grupo de departamentos distantes.
* Evaluación de resultados docentes.
* Planificación de nuevos productos.
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* Presentación de nuevos diseños.
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Fuente: http://www.interphase.com
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Las aplicaciones de la Videoconferencia proporcionan:
• Educación a distancia; por eventos es aplicada en esta actividad
al permitir que se puedan llevar a cabo clases a distancia, cursos
de doctorado, seminarios, especialidades, cursos de formación
entre Universidades, entre otros, utilizando el mismo medio de
comunicación, no importando que tan distantes se encuentre el
emisor con respecto a los receptores.
• Reunión de ejecutivos; permiten realizar reuniones a cualquier
nivel ya que pueden comunicarse con puntos diferentes de
ubicación y tratar asuntos relacionados a los negocios sin tener
que trasladarse desde sus sitios de trabajo.
• Servicio al cliente; en esta actividad la videoconferencia es
aplicada ya que cualquier empresa de servicios puede presentar y
plantear a sus clientes todas las alternativas, opciones o beneficios
que la misma pueda prestar, así como las entidades bancarias,
empresas del servicio eléctrico, teléfono, entre otras.
• Ventas; ya que a través del sistema de videoconferencia se puede
promocionar cualquier producto para así brindar a los receptores
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las cualidades del producto, beneficios y características que el
mismo presenta, el acceso al mismo y puntos de venta.
• Actividades Bancarias: pueden realizarse inversiones a través de
las videoconferencias ya que permite mostrar esquemas y gráficos
de los puntos a tratar.
Entre otras de las actividades que pueden realizarse a través de la
videoconferencia se encuentra: Agencias y campañas publicitarias, juntas de
directorio, desarrollo de ingeniería, estudios financieros, coordinación de
proyectos, declaraciones ante la corte, control de la manufactura, diagnostico
médicos, contratación y entrevistas, supervisión entre otros.
FIGURA N°1. DIVERSAS APLICACIONES DE LA VIDEOCONFERENCIA.
Fuente: http://www.disanet.com
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2.3.- VENTAJAS Y BENEFICIOS DE LA VIDEOCONFERENCIA.
Ante el panorama presentado hasta ahora, no hay duda sobre la
versatilidad de aplicaciones que brinda la Videoconferencia. Asimismo ocurre
con su utilidad practica:
ü Ahorra tiempo y acelera la decisión de fabricación para mejorar la
comunicación diaria.
ü Es un medio de comunicación económico cuando funciona a través de
una conexión telefónica de redes (comunicación remota a través de
Fax-Modem), ya que sólo consume el costo de una llamada local.
ü Resuelve problemas inmediatamente por compartir datos de
actualidad con colegas, clientes o proveedores.
ü Mejora su rentabilidad por reducir tiempo, costos de tarifas telefónicas
en grandes proporciones y de viaje (viáticos, pasajes, desgaste físico).
ü La Videoconferencia humaniza en gran medida el contacto entre dos
personas, aportando y fortaleciendo las relaciones personales en un
entorno mucho más interactivo, visualizando las acciones y reacciones
que se proporcionan por medio de esta comunicación.
ü Representa un factor estratégico en un mercado de información y de
muy alta competitividad en los negocios.
En la presente investigación, estas ventajas se aplican a la problemática
existente en la Empresa en cuestión y ayudaría a resolver sus grandes
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problemas comunicacionales, lo cual afecta su rentabilidad y coordinación
como Organización.
FIGURA N° 2. BENEFICIOS DE LA VIDEOCONFERENCIA.
Fuente: http://www.disanet.com
2.4.- LIMITACIONES DE LA VIDEOCONFERENCIA.
Posee problemas de requerimiento tecnológico ya que este sistema para
funcionar efectivamente necesita un gran ancho de banda, lo cual es
ofertado en el mercado local con altos costos de operacionalización.
2.5.- TIPOS DE VIDEOCONFERENCIA EXISTENTES.
De acuerdo con (http://www.ing.ula.ve), la videoconferencia se hace
presente en diversas modalidades de acuerdo a las necesidades de
aplicación de los usuarios:
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: Videoconferencia de salón; en líneas generales, consiste en
una sala de reuniones equipada con un sistema audiovisual
orientado hacia la mesa de trabajo. Las salas suelen disponer
de equipo accesorio para mostrar y transmitir documentos,
gráficos y fotografías. Esta cuenta con comunicación a
velocidades desde 64 Kbps (E0) hasta 2.048 mbps(E1).
: Videoconferencia personal (desktop system); estos sistemas
de conferencias de uno a uno (o escritorio a escritorio), fueron
introducidos en 1992 para compartir aplicaciones en un PC.
Suele operar a velocidades de 64 y 128 Kbps.
: El sistema de videotelefonía; este mercado está siendo
desarrollado para ISDN (Red Digital de Servicios Integrados)
operando a velocidades de 64 y 128 Kbps.
FIGURA N° 3. SALÓN PARA VIDEOCONFERENCIAS. Fuente: http://www.meetingsystems.es
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2.6.- INFRAESTRUCTURA TÉCNICA MÍNIMA.
En principio, existen varias soluciones para Videoconferencia, según sean
las necesidades de cualquier organización. En todas ellas hay elementos
básicos imprescindibles, en el caso de conexión de acceso telefónico, es
decir vía remota por fax-modem. De este tipo se identifica:
• Línea telefónica con Módem 33K ó 56K ó Línea Digital con Tarjeta
RDSI ó Red LAN.
• Una Tarjeta de Vídeo PCI de buena calidad.
• Una Tarjeta de Sonido (preferible Full Duplex).
• Tarjeta capturadora de video.
• Opcionalmente una Cámara Analógica (En principio puede ser la
propia doméstica).
En el caso de redes (LAN) o (WAN) los elementos imprescindibles son:
ü La red de comunicaciones; para poder realizar cualquier tipo
de comunicación es necesario contar primero con un medio que
transporte la información del transmisor al receptor y viceversa
o paralelamente (en dos direcciones). En los sistemas de
videoconferencia se requiere que este medio proporcione una
conexión digital bidireccional y de alta velocidad entre los dos
puntos a conectar.
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ü Los Monitores; el sistema de videoconferencia interactivo,
cuenta con dos monitores principales. En uno de ellos se
presenta la imagen del aula local y, en el otro, la del aula
remota. Estas imágenes pueden provenir de las cámaras de
vídeo, cámara de documentos, computadora o una
videocassetera.
ü Periféricos; son todos aquellos dispositivos que permiten
proporcionar información al Codificador / Decodificador de la
señal (CODEC), tales como las cámaras de video ubicadas en
ambas aulas, micrófonos, cámara de documentos (la que
permite mostrar acetatos, fotografías, gráficas),
videocasseteras. E incluso, el CODEC mismo permite proyectar
imágenes de computadora, producto de los diversos paquetes
de software instalados en él, bajo Windows.
ü Tablero de Control; permite operar las cámaras, tanto locales
como remotas; establecer posiciones predeterminadas;
controlar el volumen de audio; controlar algunos periféricos y,
ordenar la ejecución de comandos del CODEC.
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ü Multipunto o Bridge (MCU); es un dispositivo que permite la
interacción de más de dos equipos de videoconferencia en
forma simultanea.
FIGURA N° 4. DISPOSITIVOS PARA LA COMUNICACIÓN.
Fuente: http://www.meetingsystems.es
A continuación se mencionan algunas aplicaciones de Software, aunque
para disponer de la posibilidad de realizar Videoconferencia con cualquier
usuario, lo ideal es tenerlas todas:
ü CuSeeMe · InternetPhone con Video: Es un software de
Videoconferencia de dominio público, que esta habilitado para
trabajar sobre plataformas Macintosh o Microsoft. Permite
también comunicarse con lo que se denomina “reflectors” o
espejos. Al conectarse con la dirección IP respectiva es posible
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ver a otros usuarios que están conectados al mismo reflector
hasta un máximo de ocho simultáneos.
ü Meeting Point: Es de fácil uso y ofrece capacidades de
videoconferencia de audio y video completa, tanto para la
conectividad de LAN (redes de área local) como RDSI (red
digital de servicios integrados), con características de
colaboración como la transferencia de archivos, aplicaciones
compartidas en tiempo real y un tablero blanco electrónico.
Ideal para teletrabajos, envíos de archivos, recepción y envio
de fax, correos electrónicos, además de ser instalado bajo la
Plataforma de Windows 95/98/2000/NT/Me, conferencias
multipunto con audio y video para H.323 y comunicación de
datos con el estándar T.120.
ü Microsoft NetMeeting: Es habilitado para trabajar sobre
plataformas Macintosh o Microsoft. Permite usar video para ver
y hablar con otros, compartir aplicaciones y documentos, enviar
archivos de cualquier tipo, enviar mensajes en la conversación,
dibujar en una pizarra compartida y colaborar en aplicaciones
compartidas.
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2.7.- ESTÁNDARES PARA LA TRANSMISIÓN DE
VIDEOCONFERENCIA.
Los estándares propuestos por la UIT-T (Unión Internacional de
Telecomunicaciones) para la transmisión de videoconferencia abarcan un
amplio espectro de necesidades permitiendo el establecimiento de
videoconferencia de alta calidad, sobre ISDN (estándar H.320) ó ATM
(estándar H.321).
Existen sistemas de videoconferencia en las que no es necesario cumplir
con altas exigencias de calidad como es el caso de los estándares H.323 y
H.324. Por supuesto, la escogencia de una u otra depende de la calidad de
servicio deseado por el grupo de usuarios.
El estándar H.321 describe los métodos para implementar
videoconferencia sobre ATM con ventajas sobre el modelo ISDN, y es
totalmente compatible con el estándar H.320. El estándar H.321 basado en
ATM implementa la videoconferencia en el mismo estilo que ISDN, con los
mismos incrementos en velocidad de transmisión (128 kbps, 384 kbps, 768
kbps, etc.). La diferencia fundamental es que la videoconferencia sobre ATM
es más fácil y más barata de implementar, ya que ATM no necesita de
múltiple cableado como ocurre con la implementación ISDN, que requiere de
tres cables UTP individuales.
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ü ESTÁNDAR H.320.
El estándar H.320 describe normas para la videoconferencia punto a
punto y multipunto en las Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN).
Este estándar gobierna los conceptos básicos para el intercambio de audio y
vídeo en el proceso de comunicación.
La tecnología H.320 requiere típicamente redes separas para el vídeo y
los datos. Esto supone doble cableado e infraestructuras de red. Este modelo
incremento el coste de implantación por sistema.
Como norma, un equipo H.320 no se conecta a un servidor. Las
características del sistema residen en la plataforma de videoconferencia
misma. Este enfoque de comunicación orientado al terminal no soporta
servicios suplementarios tales como enrutado de llamadas, transferencia o
retención. Son servicios ofrecidos a través de la tecnología de las centrales
telefónicas.
ü ESTÁNDAR H.323.
A juicio de (http://www.ing.ula.ve), se define como una especificación que
describe los protocolos para las comunicaciones en tiempo real de las redes
basadas en el intercambio de paquetes IP, ha sido ratificado por la
organización, coordinar las normas internacionales para las redes y servicios
de telecomunicación global ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones)
como el estándar que permite la integración de audio, vídeo, y datos para su
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intercambio en comunicaciones de redes de área local (LAN) como Ethernet
o Token Ring, redes con modo de transmisión asíncrona (ATM), líneas
arrendadas, o redes Frame Relay; así como a través de redes de área amplia
(WAN).
El H.323 es un estándar bastante flexible, ya que es independiente del
hardware y del sistema operativo; además su diseño permite la
compatibilidad de la red independientemente de su topología y su interacción
en cualquier ambiente basado en el protocolo de Internet IP. Básicamente el
H.323 define cuatro componentes y la forma en estos actúan recíprocamente
entre sí, estos componentes incluyen: terminales, gatekeepers, gateway, y
Unidades de Control de Multipunto (MCU´s).
Un gatekeeper es un software que limita y controla el uso del ancho de
banda disponible en una videoconferencia. Básicamente se utiliza en
ambientes (zonas) donde el ancho de banda debe ser distribuido en gran
cantidad de puntos que forman la red. Según el estándar H.323, cada zona
(una zona consiste en un grupo de endpoints que hacen uso de Gateways y
MCU´s sobre la base del H.323) puede tener sólo un gatekeeper activo, pero
pueden haber muchas zonas, y por consiguiente muchos gatekeepers dentro
de una organización. El número de secciones de ancho de banda de cada
zona estará limitado por el tiempo de uso del mismo.
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Una gateway es un dispositivo de hardware que permite a una terminal
H.323 comunicarse con una terminal H.320. Los gateways son responsables
de la traducción de los protocolos H.323 usados en una red de IP a los
protocolos H.320 de las Redes Digitales de Servicios Integrados ISDN,
permitiendo la conectividad física entre estas redes.
Una Unidad de Control de Multipunto (MCU) apoya conferencias entre
tres o más termínales. El (MCU) maneja negociaciones entre todos las
terminales para determinar las capacidades comunes del procesamiento de
audio y vídeo. El (MCU) también puede mezclar, cambiar, y puede procesar
las entradas de señales de vídeo y audio y decide cómo estos se dirigirán a
cada participante en la conferencia.
En resumen, la norma H.323 define la forma cómo los puntos de la red
transmiten y reciben llamadas, compartiendo las capacidades de transmisión
de audio, vídeo y datos; cómo la información de audio y vídeo se estructura y
se sincroniza para transmitirse a través de la red y por último, cómo los
puntos de la red se comunican con los gatekeepers respectivos para solicitar
el uso de ancho de banda.
El H.323 también define videoconferencia punto a punto, donde los sitios
participantes se están viendo uno al otro y pueden interactuar totalmente; así
como multipunto, en la que un sitio establece comunicación con varios
puntos remotos.
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Dado que la videoconferencia tiene como objetivo fundamental establecer
comunicación interactiva, simultánea y simétrica; por medio del intercambio
de imágenes, audio y prácticamente cualquier tipo de información
audiovisual; el estándar H.323 incluye funciones de videoconferencia que
permiten controlar el ancho de banda del canal de comunicaciones requerido
para transmitir señales de audio y vídeo que contienen gran cantidad de
información; entre estas funciones se pueden resaltar:
• Compresión de audio, como se especifica por cualquiera de los
estándares G.711, G.722, G.723, G.728, o G.729 de compresión de
audio. Aunque el H.323 y H.320 deben apoyarse en las normas
dóciles de sistemas de videoconferencia, como la G.711 en el caso de
la transmisión y recepción de audio, el estándar G.723 permite el uso
de menor ancho de banda en la transmisión de audio, lo que conduce
a mayor disponibilidad y por ende mayor calidad en transmisión y
recepción de vídeo y datos.
• Compresión de vídeo de manera que utilice menor ancho de banda
como se especifica en el estándar H.263. Éste define un codec
(entendido como un algoritmo implementado en el hardware o
software para comprimir y descomprimir la información de audio y
vídeo de manera que se utilice el menor ancho de banda) de vídeo
optativo para los sistemas de videoconferencia basados en el H.323,
de igual forma permite el despliegue de vídeo en bajo ancho de
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banda, y en caso de mayor disponibilidad de ancho de banda, también
asegura calidad optima de transmisión y recepción de la señal. El
H.323 a su vez se apoya en las normas de compresión de vídeo
H.261 y H.245.
• Conferencia de compartimiento de datos y documentos, como se
especifica por la serie de normas T.120. Esta funcionalidad es la base
para compartir datos y aplicaciones entre los participantes de la
videoconferencia.
El T.120 básicamente se encarga de especificar los requisitos para el
intercambio de datos en videoconferencia, rige la distribución de archivos e
información gráfica en tiempo real, de manera que se perciban en forma
eficaz y fiable durante el intercambio de múltiples medios en conferencias
multipunto. Sus especificaciones se pueden resumir en:
• Asegurar la interoperabilidad transparente entre los diferentes puntos.
• Permite el compartimiento de datos entre los participantes de una
videoconferencia a través de las redes ISDN, PSDN, CSN, TCP/IP y
IPX LAN.
El H.323 proporciona una serie de beneficios que justifican su
implementación:
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- Proporciona flexibilidad, ya que su uso permite soluciones de
videoconferencia de alta calidad en las redes de área local LAN y de área
amplia WAN.
- En lugar de tener que desplegar conexión ISDN a cada desktop se
pueden emplear conexiones basadas en el H.323, lo que permite el uso
más rentable de ISDN usando gateways H.320 y menos líneas de ISDN.
- En una Intranet corporativo, puede proporcionar conexiones más fiables.
- Interoperabilidad entre equipos de vendedores diferentes basados en
los permisos entre H.320 y H.323.
- Influencias en inversión de infraestructuras de red que existen en la
sociedad.
- Puede usarse para reducir costos la telefonía a través del intercambio
de voz a largas distancias.
Todos estos sistemas de codificación reducen en diferentes órdenes de
magnitud el ancho de banda requerido. Las aplicaciones actuales pueden
trabajar, dependiendo del nivel de calidad necesario, con canales de un
ancho de banda de unas decenas o cientos de Kb/s. Esto hace que las
tecnologías de red actuales tengan capacidad suficiente para soportar
servicios colaborativos entre la mayoría de los usuarios de Internet.
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2.8.- ANTECEDENTES A LA COMUNICACIÓN Y REDES.
Según (García, Chamorro y Molina, 2000 p.142), la importancia de las
telecomunicaciones reside en conseguir dichos diálogos a grandes
distancias, con lo que se posibilita la interacción entre fenómenos culturales
distantes. Desde el principio de los tiempos, el hombre ha tratado de
comunicarse entre sí. La primera comunicación fue la hablada, y a partir de
ahí ha intentado comunicarse más lejos y más rápido. Mediante la escritura
se encontró un medio para comunicar la información en el tiempo; con el
correo, además, se comunicaba a grandes distancias y en un tiempo
razonable. La electricidad permitió comunicar mucho más rápido la escritura
(Morse) y luego la voz (teléfono). Con la electrónica se logró transmitir la
imagen (televisión). La llegada de los ordenadores trajo consigo algo nuevo
que transmitir: los datos binarios almacenados en el sistema. La combinación
de un tratamiento potente de los datos junto con la posibilidad de
transmitirlos a grandes distancias y en un tiempo muy pequeño permite a las
personas trabajar de forma síncrona y con información actualizada desde
cualquier punto de la Tierra.
En el comienzo de la informática, la configuración clásica de un sistema
informático estaba constituida por un mainframe del que dependía un grupo
de usuarios relativamente cercanos, que accedían a los recursos
gestionados por el ordenador. Con el transcurso de los años esta situación
fue evolucionando hacia la existencia de grupos de usuarios dispersos y
lejanos que necesitaban de los recursos de un gran ordenador. Existían
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entonces dos opciones: o bien se multiplicaban los ordenadores, teniendo
uno por cada grupo de usuarios cercanos, o bien se conectaban todos los
usuarios a un gran ordenador central. La primera de las soluciones llevaba
consigo un enorme coste (perfectamente comprensible) y un aislamiento de
los distintos grupos de usuarios cuando éstos requiriesen datos residentes
en un ordenador distinto al propio. Esta situación condujo sin remedio a
elegir la segunda opción, y con ello surgió el nacimiento de una nueva
disciplina informática, la telemática.
Cada vez con mayor frecuencia, la información se precisa en un lugar
distinto, a veces muy lejano de donde ésta es producida. La sociedad actual
exige disponer de la información con rapidez y fiabilidad.
En 1977, Luis Arroyo Galán, en un articulo titulado «Telemática», sintetiza
en pocas palabras la evolución histórica del tratamiento de la información. En
dicho texto establece cinco etapas:
- Tabulación: mediante la tarjeta perforada y los equipos de clasificación,
intercalación y tabulación se obtenían listados irrealizables manualmente.
- Proceso de datos: en esta fase se desarrollan los sistemas que
permiten resolver problemas científicos.
- Informática: se empieza a utilizar el ordenador para el tratamiento
automático de la información.
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- Teleinformática: se produce el traslado de datos entre los distintos
centros de proceso. La lentitud de la transferencia, bien por la distancia física
bien por los trámites burocráticos, hace que no se pueda utilizar toda la
potencia del ordenador.
- Telemática: se integra el ordenador en los propios canales de
comunicación, integrando informática y telecomunicaciones en una sola
ciencia, la telemática, que hace posible el mejor uso de la información.
Se debe añadir una etapa más que defina la explosión de la
intercomunicación telemática entre ordenadores de todo el mundo mediante
la red Internet. Es, sin lugar a dudas, un fenómeno que ha permitido que la
información más diversa se encuentre disponible para cualquier usuario de la
red en cualquier parte del mundo. La red Internet no es únicamente un
fenómeno tecnológico que ha abierto nuevas posibilidades de comunicación,
sino que es un fenómeno social que ha desarrollado sus propios cauces de
expresión mediante el desarrollo de páginas por parte de los usuarios de la
red.
2.9.- SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES.
Los sistemas de transmisión permiten la conexión física entre los
terminales conectados a una red de telecomunicación, ofreciendo circuitos
de comunicación que se denominan enlaces. Tienen que garantizar la
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perfecta emisión y recepción de la señal soporte de la información,
independientemente del medio físico utilizado.
En la siguiente figura se muestra un diagrama de bloques simplificado de
un sistema de comunicación, empleado por Shannon, donde se pueden
diferenciar los siguientes subsistemas básicos:
•• Fuente: dependiendo de la información que suministra, puede ser
analógica o digital. Sin embargo, aunque la fuente sea cualquiera de
ellas, el sistema puede optar por convertirla en digital, muestreándola,
cuantificándola y codificándola antes de transmitirla. Las fuentes de
información digital se caracterizan por poseer un alfabeto (conjunto de
símbolos elementales) finito, de tamaño M, lo que significa que está
compuesta por M elementos (símbolos) diferentes. Si cada uno de los
símbolos está codificado en binario se define velocidad binaria o
régimen binario como la velocidad con que la fuente emite los bits que
representan un símbolo. Se mide como el inverso de la duración de un
bit (1/T bits fuente bits por segundo).
•• Transmisor: procesa la señal que suministra la fuente de
información para que la transmisión a través del medio sea lo más
eficaz posible. Debe transformar la señal para adaptarla al medio,
para defenderse ante posibles perturbaciones, para utilizar el medio
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más eficazmente y para simplificar el proceso de transmisión. En el
caso de una fuente digital genera señales eléctricas que se
corresponden con los bits generados en la fuente; a este proceso se
le denomina codificación en línea. La velocidad con la que el
codificador de línea emite las diferentes señales (niveles eléctricos) a
la línea se la denomina velocidad de transmisión o velocidad de
modulación. Se mide como el inverso del tiempo que dura un nivel
(1/T nivel de línea baudios).
•• Medio: el medio representa el canal por el que circulan las señales
eléctricas que emite el transmisor. Se modela como un sistema sin
memoria con una determinada función de transferencia.
•• Receptor: subsistema destinado a recoger la señal y entregar la
información al usuario. En los sistemas digitales, el receptor, tras
observar la señal que llega al mismo, debe decidir qué símbolo, de
entre los que puede generar la fuente, es el que se ha transmitido.
La naturaleza estadística de la fuente de información y el
comportamiento aleatorio del medio de transmisión conducen a
considerar al receptor digital como un detector de sucesos
probabilísticos.
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•• Destino: es el elemento que recibe la información.
De tomarse como ejemplo el caso del teléfono:
•• Fuente de información: la persona que realiza la llamada.
•• Transmisor: el aparato telefónico que representa mediante señales
eléctricas las ondas de presión acústica que recibe de la fuente.
• Medio: son los hilos por los que viajan las señales eléctricas. En el
circuito de abonado son hilos de pares y posteriormente circulan por cables
coaxiales o de fibra óptica.
• Receptor: el aparato telefónico que traduce las señales eléctricas
que recibe en ondas de presión audibles.
•• Destino: la persona que recibe la llamada.
FIGURA N°5. DIAGRAMA DE UN SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES.
Fuente: (García, Chamorro y Molina, 2000 p.142)
FUENTE DE INFORMACIÓN
SEÑAL TRANSMITIDA
TRANSMISOR MEDIO RECEPTOR DESTINO DE LA INFORMACIÓN
SEÑAL RECIBIDA
FUENTES DE PERTURBACIÓN
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2.10.- CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN.
Para (García y otros, 2000 p.144), esta se realiza según tres conceptos
independientes: el medio utilizado, el carácter de la transmisión y el tipo de
señal empleada. La clasificación en cada uno de estos grupos es la
siguiente:
Según el medio que utilizan:
•• Transmisión por línea, es decir, aquellos medios que utilizan como
soporte físico el cable. Este tipo de medios se clasifican en: cable de
pares (de este tipo son los cables telefónicos del tramo particular del
abonado), coaxial (de este tipo es el cable de la antena de la tele-
visión) y fibra óptica (de este tipo son los cables que conectan
directamente los equipos reproductores de CD con los
amplificadores que tienen entrada directa digital en las modernas
cadenas hi-fi).
•• Transmisión por radio, radioenlaces fijos (de este tipo son los
radioenlaces que se pueden observar en las torres de
comunicaciones de las ciudades o en los repetidores de televisión
que se encuentran situados en algunas montañas), móviles (de este
tipo son los equipos que llevan los soldados o corresponsales de
guerra) y satélites.
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Según el carácter de la transmisión:
•• Simplex unidireccional. Sólo se transmite del emisor al receptor,
por ejemplo, la televisión o las emisoras de radio.
•• Semidúplex unidireccional. Con posibilidad de conmutación del
flujo. Sólo se transmite en una dirección pero ésta se puede cambiar.
Por ejemplo, las emisoras de radioaficionados, donde para cambiar
la dirección de transmisión se establece un protocolo: al terminar de
emitir una información, la fuente dice corto y cambio con lo que
suelta un botón y se queda a la escucha.
•• Dúplex bidireccional. Se transmite y se recibe al mismo tiempo, por
ejemplo, el teléfono.
Según la naturaleza de la señal:
•• Analógicos: la señal transmitida tiene una variación temporal, bien
sea de amplitud bien sea de fase, continua y proporcional al valor
que se desea transmitir.
•• Digitales: la señal transmitida tiene variaciones discretas de
amplitud o fase, que codifican, en un conjunto finito de valores, todos
los valores posibles que se desean transmitir.
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2.11.- REDES DE TRANSMISIÓN.
Coinciden los especialistas consultados en conceptualizarla como un con-
junto de sistemas de telecomunicaciones que funcionan permitiendo la
comunicación entre abonados conectados a la red.
De la misma manera consideran que un abonado es un transmisor, un
receptor o ambas cosas, si el canal es dúplex, que se conecta a través de un
adaptador a una red de comunicación. El tráfico en un punto de la red se
define como la cantidad de datos que transporta la red en este punto.
La saturación o congestión de la red se produce cuando los abonados
piden el establecimiento de más comunicaciones de las que la red puede
admitir. El bloqueo de la red ocurre cuando está tan congestionada que
pierde tanto tiempo en atender a los abonados que no puede establecer
ninguna comunicación.
La conexión de un usuario a la red se realiza por una línea de acceso que
puede ser de dos tipos:
• Privada o alquilada: cuando existe una conexión física extremo a
extremo de la comunicación de modo permanente.
• Conmutada: cuando es necesario realizar una llamada para poder
establecer la comunicación.
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2.11.1.- CLASIFICACIÓN DE LAS REDES DE TRANSMISIÓN.
Para (García y otros, 2000 p.145), una clasificación típica de las redes
de transmisión es la siguiente:
- En función de la señal usada; Se dice que una red es digital
cuando los datos que discurren por la red se representan por señales
digitales. Cuando estos datos son analógicos se dice que la red es analógica.
Definiremos módem (modulador / demodulador) como el elemento que
permite transformar la información digital en información analógica, y
viceversa; para el abonado, el módem es un adaptador que permite transmitir
/ recibir los datos digitales que utiliza un sistema informático en señales
analógicas.
- En función del método de conexión o conmutación; En una
red de conmutación de circuitos la red establece la comunicación y ésta
permanece, no se interrumpe, hasta que uno de los dos abonados decide
terminar, pudiendo estar los abonados transmitiendo o no mientras la
comunicación está establecida; por ejemplo, red telefónica. En conmutación
de paquetes la red está siempre atenta a los datos que transmiten los
abonados. Cuando un abonado transmite, la red se queda con el mensaje y
lo hace llegar al destino cuando puede; existe la posibilidad de que unos
datos transmitidos antes que otros lleguen después. Con la técnica de
conmutación de paquetes el abonado está permanentemente conectado a la
43
red. Cuando quiere transmitir manda la información con la dirección de
destino, la red lo almacena y lo hace llegar a su destino posteriormente, cosa
que suele suceder en un tiempo muy corto.
- En función del propietario de la red; Una red es pública cuando
el propietario alquila los servicios de la red como se afirmó anteriormente, a
cualquier cliente que los solicite. En cambio, una red es privada cuando el
propietario la utiliza para su uso propio, y tanto los equipos de acceso a la
red como todos los elementos de ésta pertenecen al usuario que corre con
su mantenimiento; por ejemplo, red local de una empresa. Habrá además
Una red es privada virtual cuando un cliente contrata los servicios de una red
pública de forma permanente. Este cliente tiene una parte de la red dedicada
de forma permanente para su uso. Esta parte de la red es una red privada
virtual; por ejemplo, redes de comunicación de los ordenadores de los
bancos. Esto constituye una alternativa para las pequeñas y medianas
empresas que no quieren correr con los gastos de mantenimiento de una red
privada, pero que por el volumen de tráfico de datos que generan necesitan
no ver interferidas sus transmisiones por otros usuarios.
- En función de la extensión; Cuando el ámbito de la red es
nacional o internacional se dice que la red es de área extensa o (WAN). Se
caracteriza por pertenecer a grandes compañías públicas, las líneas entre los
nodos oscilan en velocidades superiores a 2 Mb/seg, las líneas de acceso de
44
abonado mantienen una velocidad entre los 64 K/seg y 128 K/seg o más,
gran distancia entre nodos de la red y abonados (kilómetros), y son líneas
relativamente propensas a errores.
La red de área local (RAL) o (LAN) está dedicada a pequeñas
extensiones como edificios, universidades, etc.; se caracteriza por ser
propiedad del usuario, ser líneas muy fiables y de alta velocidad (1 Mb - 400
Mb/seg), y porque los nodos de red y de usuarios finales están muy
cercanos.
La red de área metropolitana (MAN) es para conexiones de extensión y
tamaño medio (ciudades o regiones) y conjuga las características de las dos
anteriores, situándose en un punto intermedio en cuanto a velocidad.
En el caso de la Investigación en curso, la topología de Red aplicable es
de tipo WAN, justificándola en cuanto a la gran velocidad de Transmisión de
la Información, ya que se trata de la Interconexión a través de una Red
Pública Conmutada para una cadena de tiendas de una Empresa
geográficamente dispersas en una misma ciudad y no entre Paises o
Regiones
2.12.- TOPOLOGÍA DE LAS REDES DE ÁREA LOCAL.
Hoy día, la evolución tecnológica de equipos y programas está
permitiendo diseñar los sistemas de información con un esquema distribuido,
de modo que se puede dimensionar más ajustadamente la capacidad de la
infraestructura informática, consiguiéndose ventajas económicas apreciables.
45
La disminución de costos de los dispositivos físicos, la capacidad siempre
creciente de los ordenadores personales y estaciones de trabajo y la
exigencia de optimización de uso han llevado a un enfoque que pone en
relación inmediata la aplicación y el equipo que la soporta.
Por otra parte, la complejidad siempre creciente de los sistemas de
información hace que las aplicaciones que los constituyen no se puedan
concebir de modo independiente y aislado aunque residan en equipos
distintos. La demanda de integración de aplicaciones y la garantía de un
funcionamiento eficaz requiere un múltiple trasiego de datos y estructuras de
información que hacen que las redes de comunicación de datos, y en
particular las redes de área local, constituyan un punto crítico en este campo.
Así, los sistemas aislados pocas veces resultan adecuados para solventar
los requerimientos de usuario, necesitando normalmente de una conectividad
rápida y flexible con multitud de aplicaciones. La integración de sistemas y
aplicaciones requerida se lleva a cabo por medio de redes de área local que
se convierten así en tema crucial para dar soporte a los modernos sistemas
de información.
2.13.- ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE UNA RED SEGÚN SU
ESTRUCTURA.
De acuerdo con lo que dice (García y otros, 2000 p.144), una red local es
un sistema de comunicación que permite que un número de dispositivos
relacionados con el tratamiento de la información y situados a distancias
46
moderadas se comuniquen entre ellos a velocidad elevada y bajo coste.
Normalmente enlazan terminales, ordenadores personales, servidores y otros
recursos dentro de un área confinada en un sólo edificio o grupo de ellos no
más allá de pocos kilómetros. Pueden conectarse también a ordenadores y a
redes de comunicación nacionales e internacionales. La velocidad de
transmisión varía actualmente desde 1 Mb/s hasta los 100 Mb/s dependiendo
del sistema y la tecnología utilizada.
Aunque la principal aplicación actual de estas redes consiste en la
transmisión de datos, no deben descartarse la transmisión de voz y de vídeo.
El medio físico típico es el cable coaxial, el par trenzado, y actualmente
también los sistemas de fibra óptica.
Como elementos fundamentales se van a considerar los aspectos físicos
e informáticos de las redes locales, desde lo más externo, como es la
disposición infraestructural, hasta lo más interno, con la lógica de
funcionamiento que se plasma en los protocolos de comunicaciones.
Lo primario de una red de área local lo constituyen los elementos físicos
que forman su infraestructura y la disposición que adoptan unos con relación
a otros. La forma de interconectar las estaciones de la red mediante recursos
de comunicación es lo que se conoce como estructura topológica o topología
de la red. Esta característica condiciona las prestaciones de la red al
establecer ciertas limitaciones en los procedimientos de transmisión. Las
principales topologías de una RAL son: conexión total, estrella, anillo, árbol y
bus.
47
- Red de conexión total; donde cada adaptador está conectado a
cada uno de los adaptadores de la red. Las ventajas de esta topología es
que no existe la posibilidad de congestión; la desventaja es el alto coste de
implantación, ya que existen muchas conexiones. Cada vez que sé amplía se
debe conectar el nuevo adaptador a cada uno de los que ya existen. Esta red
se usa en muy pocas ocasiones y con muy pocos abonados.
- Red en anillo; de igual manera, el adaptador está conectado a otros
dos, el que le transmite datos y al que envía datos. Cuando el adaptador
recibe datos que no son para él, los retransmite para que lleguen a su
destino. Existen versiones en las que los datos circulan en los dos sentidos,
cuando se tiene que transmitir, el adaptador decide qué sentido utilizan para
que el camino sea más corto. Como ventajas cabe citar que es barata, ya
que los adaptadores no son caros, que se amplia con cierta facilidad, ya que
basta con cortar una conexión y colocar un adaptador en medio, y el
funcionamiento en saturación es bueno, las comunicaciones no establecidas
por desbordamiento no afectan a las que ya están establecidas, por lo que
no existe bloqueo. Como desventajas se pueden citar que todos los
adaptadores deben estar encendidos, ya que basta que uno esté apagado
para que se interrumpa el camino (un fallo en uno de los adaptadores
provocaría el mismo efecto) y que el límite de la red es la cantidad de datos
que puede llevar una conexión; por tanto, no se puede aumentar
48
indefinidamente el número de adaptadores. Para aumentar la potencia de la
red se deben cambiar todas las conexiones y todos los adaptadores por otros
con mayor capacidad. Un problema que presenta esta topología es que si se
cae un nodo se cae toda la red.
FIGURA N° 6. RED EN ANILLO. Fuente: http://www.pcmagazine.com
- Red en bus; Todos los adaptadores se conectan en línea. Como
ventajas cabe citar que es barata, ya que el precio de los adaptadores no es
muy caro, que es fácilmente ampliable, basta con conectar el nuevo
adaptador al bus, y que para su funcionamiento no es necesario que todos
los adaptadores estén encendidos. Como desventajas presenta un límite a la
comunicación representado por la capacidad de transmisión del bus, por ello,
al igual que la red en anillo, no se puede ampliar indefinidamente el número
de adaptadores (ampliar la potencia de la red exigiría el cambio de todo el
bus y de todos los adaptadores) y que el funcionamiento en saturación no es
49
muy bueno, existiendo la posibilidad de bloqueo. También en este tipo de red
si se cae un nodo se cae toda la red.
FIGURA N° 7. RED EN BUS.
Fuente: http://www.pcmagazine.com
- Red en estrella; Cada adaptador está conectado a una central de
conexiones que es la que realiza la conexión entre adaptadores. Como
ventajas presenta un funcionamiento en saturación bueno (las
comunicaciones establecidas por desbordamiento no afectan a las que ya
están establecidas, por lo que no existe posibilidad de bloqueo), el límite a la
transmisión lo pone la central de conexionado que está en un sitio concreto
(para dar más potencia a la red, basta con sustituir la central por otra más
potente) y que el único equipo que debe estar encendido permanentemente
es la central de conexionado. Como desventaja se cita que es algo más cara,
ya que la central de conexionado es un equipo caro y, aunque los
adaptadores son más baratos, el precio total es superior al de una red de
otro tipo.
50
FIGURA N° 8. RED EN ESTRELLA. Fuente: http://pcmagazine.com
- Red en árbol; Es una generalización de la red en estrella. Cada
adaptador está conectado a una central de conexiones, al igual que la
topología de estrella. Además, existen varias centrales de conexiones que
están conectadas a otras centrales de conexiones de nivel superior. Estas
centrales pueden estar conectadas a otras de nivel todavía mayor. Los
niveles en la categoría de las centrales no tienen límite y dependen del caso.
Las centrales de nivel superior conducen el tráfico entre las centrales de nivel
inmediatamente inferior. El tráfico entre abonados de una misma central no
pasa por centrales de nivel superior. Tiene las ventajas de una red en
estrella, con la ventaja adicional de que los equipos están distribuidos. Se
puede potenciar una de las centrales de conexión sin necesidad de potenciar
el resto, con lo cual es una red muy flexible a la hora de ampliarse. Como
51
principal desventaja se presenta que el fallo de una central de conexionado
elimina las comunicaciones que pasen a través de ella sin una posible
alternativa.
Otras configuraciones posibles se pueden derivar de éstas, dando origen
a las topologías doble anillo y malla. El doble anillo incluye dos anillos físicos,
utilizándose uno de ellos para transmisión y el otro para recepción. La malla
se obtiene cuando se conectan nodos pertenecientes a la misma red o a
redes distintas de cualquiera de las topologías descritas anteriormente.
FIGURA N° 9. RED EN ÁRBOL. Fuente: http://www.pcmagazine.com
2.14.- ACCESO A LA RED.
Una vez establecida la disposición topológica del medio físico se presenta
el problema de acceso de los nodos a la red, es decir, el modo por el que
unos recursos comunes pueden ser compartidos por todos los equipos bajo
una demanda de carácter aleatorio. En la práctica existen dos
procedimientos básicos de conseguir acceso sin que ningún nodo sufra
52
excesivos tiempos de espera ni se otorgue con control sobre la red a más de
un nodo simultáneamente. El primero es el método de contención y el
segundo el de testigo.
El método de contención se conoce normalmente por sus siglas en inglés
CSMA / CD, de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. El
nodo que tiene un mensaje a transmitir comienza por probar si la red está
libre de tráfico, lo que efectúa por el procedimiento de escucha previa a la
comunicación. Sólo en caso de que no circule ninguna información envía su
mensaje. Ahora bien, todos los nodos conectados a la red tienen capacidad
para transmitir en cualquier momento. El procedimiento les da derecho a
iniciar la transmisión sin demora, ganando acceso al medio; puede, por tanto,
darse el caso de que dos nodos estén tratando de transmitir de modo
simultáneo y ocurra una colisión de señales. Para resolver el conflicto, todo
nodo que transmite continúa sensando la red en situación de escucha;
cuando detecta una colisión por un cambio en el nivel de energía del canal
interrumpe la transmisión y espera un tiempo aleatorio de pocos
microsegundos para intentar de nuevo el acceso. Las técnicas de contención
son no deterministas, por lo que no garantizan el acceso de red en un tiempo
determinado de espera.
El método de testigo (token) consiste en un paquete especial de control
que circula de nodo a nodo en una secuencia predeterminada e
ininterrumpida, mientras no se dé transmisión alguna. El significado del
testigo se refiere exclusivamente a los derechos de transmisión. Ningún nodo
53
puede enviar mensajes sin su apropiación, es decir, no puede transmitir
antes de recibir el testigo ni después de su liberación. Cada nodo tiene la
información necesaria para determinar la dirección del próximo nodo destino
del testigo y del que se lo ha enviado. La secuencia de paso de testigo se
determina a nivel de gestión de la red y no viene predeterminada por la
topología o la situación física de los nodos en la red. En la operación del
mecanismo, una vez inicializado, cada nodo supe visa la red para detectar
cualquier paquete que circule por ella y venga dirigido a él; éste puede ser un
mensaje o el testigo.
Cuando un nodo recibe el testigo y no tiene ningún mensaje que
transmitir, pasa el testigo al nodo siguiente en la secuencia. Si tiene un
mensaje a enviar; recoge el testigo y efectúa la emisión del mensaje.
Solamente cuando ha completado la transmisión reenvía el testigo al próximo
nodo en la secuencia. Para evitar copar recursos se establece un límite de
posesión de testigo, de modo que éste se devuelve siempre transcurrido un
determinado lapso de tiempo.
2.15.- INTERCONEXIÓN DE REDES LOCALES.
Desde un punto de vista del hardware las redes locales se interconectan
mediante el uso de repetidores, puentes, enrutadores y pasarelas.
54
• Repetidor. Las funciones del repetidor consisten en compatibilizar
dos medios de transmisión a nivel físico. Aunque un repetidor podría
conectar en teoría dos tipos de medio, en la práctica recoge las señales
eléctricas de un medio y las repite en un medio similar al primero. Es típico
utilizar repetidores para conectar en un edificio el cable físico ethernet de
cada planta al cable troncal del mismo. El repetidor funciona reenviando a
nivel de bit, repitiendo y amplificando las señales eléctricas. Como
desventaja por la misma razón, el repetidor amplifica también el ruido.
•• Puente. Los puentes operan posibilitando la conexión de elementos
de red a nivel de enlace. En este contexto, un puente es una unidad
funcional que interconecta dos subredes que utilizan distintos protocolos,
para ello proyectan un determinado protocolo MAC en otro. El puente
depende de la tecnología en el sentido de que, por ejemplo, un puente
ethernet conecta dos cables físicos de este tipo y pasa paquetes no locales
de un cable a otro por el procedimiento de almacenamiento y reenvío de
paquetes completos.
• Enrutador. El enrutador compatibiliza elementos de dos redes
locales a nivel de red. Viene constituido por una unidad funcional que
interconecta dos redes locales o también una red local con una red extendida
55
(WAN) o metropolitana (MAN) cuando tienen diferentes servicios en el
subnivel de control.
• Pasarelas. Las pasarelas operan ya a nivel de transporte o en
niveles superiores.
2.15.1.- MEDIOS DE TRANSMISIÓN DE UNA RED LOCAL.
Se pueden diferenciar dos grupos :
• Los cables.
• Los medios inalámbricos.
- CABLES.
El cable utilizado para formar una red se denomina a veces medio.
Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un cable
para una red son :
• Velocidad de transmisión que se quiere conseguir.
• Distancia máxima entre ordenadores que se van a conectar.
• Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que se
va a instalar la red.
• Los cables más utilizados son el par trenzado, el cable
coaxial y la fibra óptica.
56
ü PAR TRENZADO.
Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y
en la mayoría de los casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos
están trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas con
respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares
paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no).
Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su
ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia
que tenga que recorrer.
Se trata del cableado más económico y la mayoría del cableado telefónico
es de este tipo. Presenta una velocidad de transmisión que depende del tipo
de cable de par trenzado que se esté utilizando. Está dividido en categorías
por el EIA/TIA :
ü Categoría 1: Hilo telefónico trenzado de calidad de voz no adecuado
para las transmisiones de datos. Velocidad de transmisión inferior a 1
Mbits/seg.
ü Categoría 2: Cable de par trenzado sin apantallar. Su velocidad de
transmisión es de hasta 4 Mbits/seg.
ü Categoría 3: Velocidad de transmisión de 10 Mbits/seg. Con este tipo
de cables se implementa las redes Ethernet 10-Base-T.
57
ü Categoría 4: La velocidad de transmisión llega a 16 bits/seg.
ü Categoría 5: Puede transmitir datos hasta 100 Mbits/seg.
Tiene una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos,
es una opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en
muchos edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad
de obra. La mayoría de las mangueras de cable de par trenzado contiene
más de un par de hilos por lo que es posible encontrar mangueras ya
instaladas con algún par de hilos sin utilizarse. Además resulta fácil de
combinar con otros tipos de cables para la extensión de redes.
FIGURA N° 10. CABLE DE PAR TRENZADO. Fuente: (http://www.disanet.com)
ü CABLE COAXIAL.
Consiste en un núcleo de cobre rodeado por una capa
aislante. A su vez, esta capa está rodeada por una malla metálica que ayuda
a bloquear las interferencias; este conjunto de cables está envuelto en una
capa protectora. Le pueden afectar las interferencias externas, por lo que ha
58
de estar apantallado para reducirlas. Emite señales que pueden detectarse
fuera de la red.
Es utilizado generalmente para señales de televisión y para transmisiones
de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros.
La velocidad de transmisión suele ser alta, de hasta 100 Mbits/seg; pero
hay que tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisión, menor
distancia podemos cubrir, ya que el periodo de la señal es menor, y por tanto
se atenúa antes.
La nomenclatura de los cables Ethernet tiene 3 partes :
• La primera indica la velocidad en Mbits/seg.
• La segunda indica si la transmisión es en Banda Base
(BASE) o en Banda Ancha (BROAD).
• La tercera los metros de segmento multiplicados por 100.
CUADRO N°2
CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS DE TRANSMISIÓN
CABLE CARACTERÍSTICAS
10-BASE-5 Cable coaxial grueso (Ethernet grueso). Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg. Segmentos : máximo de 500 metros.
10-BASE-2 Cable coaxial fino (Ethernet fino).
Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg. Segmentos : máximo de 185 metros.
10-BROAD-36 Cable coaxial
Segmentos : máximo de 3600 metros. Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg.
100-BASE-X Fast Ethernet. Velocidad de transmisión : 100 Mb/seg.
Fuente: (http://www.disanet.com)
59
FIGURA N° 10. ESTRUCTURA TÍPICA DE UN CABLE COAXIAL.
Fuente: (http://www.disanet.com)
ü CABLE DE FIBRA ÓPTICA.
Una fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que
consiste básicamente en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de
diámetros muy pequeños. El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior
se denomina envoltura, siendo el índice de refracción del núcleo algo mayor
que el de la envoltura.
60
En la superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se produce el
fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que
tiene un índice de refracción más pequeño. Como consecuencia de esta
estructura óptica todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha
superficie se transmiten guiados a lo largo del núcleo de la fibra.
Este conjunto está envuelto por una capa protectora. La velocidad de
transmisión es muy alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones
especiales de hasta 500 Mb/seg, y no resulta afectado por interferencias.
Los cables de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el campo de las
comunicaciones de datos:
• Conexiones locales entre ordenadores y periféricos o
equipos de control y medición.
• Interconexión de ordenadores y terminales mediante
enlaces dedicados de fibra óptica.
• Enlaces de fibra óptica de larga distancia y gran capacidad.
Los cables de fibra óptica ofrecen muchas ventajas respecto de los cables
eléctricos para transmitir datos:
• Mayor velocidad de transmisión. Las señales recorren los
cables de fibra óptica a la velocidad de la luz (c = 3 X 109
m/s), mientras que las señales eléctricas recorren los cables
a una velocidad entre el 50 y el 80 por ciento de ésta, según
el tipo de cable.
61
• Mayor capacidad de transmisión. Pueden lograrse
velocidades por encima de 1 Gbit/s.
• Inmunidad total ante interferencias electromagnéticas.
La fibra óptica no produce ningún tipo de interferencia
electromagnética y no se ve afectada por rayos o por pulsos
electromagnéticos nucleares (NEMP) que acompañan a las
explosiones nucleares.
• No existen problemas de retorno de tierra, y reflexiones
como ocurre en las líneas de transmisión eléctricas.
• La atenuación aumenta con la distancia más lentamente que
en el caso de los cables eléctricos, lo que permite mayores
distancias entre repetidores.
• Se consiguen tasas de error típicas del orden de 1 en 109
frente a las tasas del orden de 1 en 106 que alcanzan los
cables coaxiales. Esto permite aumentar la velocidad eficaz
de transmisión de datos, reduciendo el número de
retransmisiones o la cantidad de información redundante
necesaria para detectar y corregir lo errores de transmisión.
• No existe riesgo de cortocircuito o daños de origen eléctrico.
• Los cables de fibra óptica pesas la décima parte que los
cables de corte apantallados. Esta es una consideración de
importancia en barcos y aviones.
62
• Los cables de fibra óptica son generalmente de menor
diámetro, más flexibles y más fáciles de instalar que los
cables eléctricos.
• Los cables de fibra óptica son apropiados para utilizar en
una amplia gama de temperaturas.
Es más difícil realizar escuchas sobre cables de fibra óptica que sobre
cables eléctricos. Es necesario cortar la fibra para detectar los datos
transmitidos. Las escuchas sobre fibra óptica pueden detectarse fácilmente
utilizando un reflectómetro en el dominio del tiempo o midiendo las pérdidas
de señal.
Se puede incrementar la capacidad de transmisión de datos añadiendo
nuevos canales que utilicen longitudes de onda distintas de las ya
empleadas.
La fibra óptica presenta una mayor resistencia a los ambientes y líquidos
corrosivos que los cables eléctricos.
Las materias primas para fabricar vidrio son abundantes y se espera que
los costos se reduzcan a un nivel similar al de los cables metálicos.
La vida media operacional y el tiempo medio entre fallos de un cable de
fibra óptica son superiores a los de un cable eléctrico.
Los costos de instalación y mantenimiento para grandes y medias distancias
son menores que los que se derivan de las instalaciones de cables
eléctricos.
63
La mayor desventaja es que no se puede "pinchar" fácilmente este cable
para conectar un nuevo nodo a la red.
Las transmisiones de la señal a grandes distancias se encuentran sujetas
a atenuación, que consiste en una pérdida de amplitud o intensidad de la
señal, lo que limita la longitud del cable. Los segmentos pueden ser de hasta
2000 metros.
- MEDIOS INALÁMBRICOS. ENLACES ÓPTICOS AL AIRE
LIBRE.
El principio de funcionamiento de un enlace óptico al aire libre es
similar al de un enlace de fibra óptica, sin embargo el medio de transmisión
no es un polímero o fibra de vidrio sino el aire.
FIGURA N° 11. BOSQUEJO DE UNA TRANSMISIÓN INALÁMBRICA. Fuente: (http://www.disanet.com)
64
El emisor óptico produce un haz estrecho que se detecta en un sensor
que puede estar situado a varios kilómetros en la línea de visión. Las
aplicaciones típicas para estos enlaces se encuentran en los campus de la
universidades, donde las carreteras no permiten tender cables, o entre los
edificios de una compañía en una ciudad en la que resulte caro utilizar los
cables telefónicos.
Las comunicaciones ópticas al aire libre son una alternativa de gran
ancho de banda a los enlaces de fibra óptica o a los cables eléctricos. Las
prestaciones de este tipo de enlace pueden verse empobrecidas por la lluvia
fuerte o niebla intensa, pero son inmunes a las interferencias eléctricas y no
necesitan permiso de las autoridades responsables de las
telecomunicaciones.
Las mejoras en los emisores y detectores ópticos han incrementado el
rango y el ancho de banda de los enlaces ópticos al aire libre, al tiempo que
reducen los costos. Se puede permitir voz o datos sobre estos enlaces a
velocidades de hasta 45 Mbits/s. El límite para comunicaciones fiables se
encuentra sobre los dos kilómetros. Para distancias de más de dos
kilómetros son preferibles los enlaces de microondas.
Existen dos efectos atmosféricos importantes a tener en cuenta con los
enlaces ópticos al aire libre :
ü La dispersión de la luz que atenúa la señal óptica en proporción
al número y al tamaño de las partículas en suspensión en la
atmósfera. Las partículas pequeñas, como la niebla, polvo o
65
humo, tienen un efecto que es función de su densidad y de la
relación existente entre su tamaño y de la longitud de onda de
la radiación infrarroja utilizada. La niebla, con una elevada
densidad de partículas, de 1 a 10 m de diámetro, tienen un
efecto más acusado sobre el haz de luz. Las partículas de
humo, más grandes, tienen menor densidad y, por tanto, menor
efecto.
ü Las brisas ascensionales (originadas por movimientos del aire
como consecuencia de las variaciones en la temperatura)
provocan variaciones en la densidad del aire y, por tanto,
variaciones en el índice de refracción a lo largo del haz. Esto da
lugar a la dispersión de parte de la luz a lo largo del haz. Este
efecto puede reducirse elevando el haz de luz lo bastante con
respecto a cualquier superficie caliente o utilizando emisores
múltiples. La luz de cada emisor se ve afectada de diferente
forma por las brisas, y los haces se promedian en el receptor.
Estos sistemas suelen emplearse para transmisiones digital de alta
velocidad en banda base. En EE.UU, todos los fabricantes de productos
láser deben tener una certificación que garantiza la seguridad de sus
productos.
66
ü MICROONDAS.
Los enlaces de microondas se utilizan mucho como enlaces
allí donde los cables coaxiales o de fibra óptica no son prácticos. Se necesita
una línea de visión directa para transmitir en la banda de SHF, de modo que
es necesario dispones de antenas de microondas en torres elevadas en las
cimas de las colinas o accidentes del terreno para asegurar un camino
directo con la intervención de pocos repetidores.
Las bandas de frecuencias más comunes para comunicaciones mediante
microondas son las de 2,4, 6 y 6.8 GHz. Un enlace de microondas a 140
Mbits/s puede proporcionara hasta 1920 canales de voz o bien varias
comunicaciones de canales de 2 Mbits/s multiplexados en el tiempo.
Los enlaces de microondas presentan unas tasas de error en el rango de
1 en 105 a 1 en 1011 dependiendo de la relación señal / ruido en los
receptores. Pueden presentarse problemas de propagación en los enlaces
de microondas, incluyendo los debidos a lluvias intensas que provocan
atenuaciones que incrementan la tasa de errores. Pueden producirse
pequeños cortes en la señal recibida cuando una bandada de pájaros
atraviesa el haz de microondas, pero es poco frecuente que ocurra.
ü LUZ INFRARROJA.
Permite la transmisión de información a velocidades muy
altas: 10 Mbits/seg. Consiste en la emisión / recepción de un haz de luz;
debido a esto, el emisor y receptor deben tener contacto visual (la luz viaja
67
en línea recta). Debido a esta limitación pueden usarse espejos para
modificar la dirección de la luz transmitida.
ü SEÑALES DE RADIO.
Consiste en la emisión / recepción de una señal de radio,
por lo tanto el emisor y el receptor deben sintonizar la misma frecuencia. La
emisión puede traspasar muros y no es necesario la visión directa de emisor
y receptor. La velocidad de transmisión suele ser baja : 4800 Kbits/seg. Se
debe tener cuidado con las interferencias de otras señales.
ü COMUNICACIONES VÍA SATÉLITE.
Los satélites artificiales han revolucionado las
comunicaciones desde los últimos 20 años. Actualmente son muchos los
satélites de comunicaciones que están alrededor de la tierra dando servicio a
numerosas empresas, gobiernos, entidades, etc.
Un satélite de comunicaciones hace la labor de repetidor electrónico. Una
estación terrena A transmite al satélite señales de una frecuencia
determinada (canal de subida). Por su parte, el satélite recibe estas señales
y las retransmite a otra estación terrena B mediante una frecuencia distinta
(canal de bajada). La señal de bajada puede ser recibida por cualquier
estación situada dentro del cono de radiación del satélite, y puede transportar
voz, datos o imágenes de televisión. De esta manera se impide que los
68
canales de subida y de bajada se interfieran, ya que trabajan en bandas de
frecuencia diferentes.
La capacidad que posee una satélite de recibir y retransmitir se debe a un
dispositivo conocido como transpondedor. Los transpondedores de satélite
trabajan a frecuencias muy elevadas, generalmente en la banda de los giga
hertzios. La mayoría de los satélites de comunicaciones están situados en
una órbita denominada geoestacionaria, que se encuentra a 36000 Km sobre
el ecuador . Esto permite que el satélite gire alrededor de la tierra a la misma
velocidad que ésta, de modo que parece casi estacionario. Así, las antenas
terrestres pueden permanecer orientadas hacia una posición relativamente
estable ( lo que se conoce como "sector orbital") ya que el satélite mantiene
la misma posición relativa con respecto a la superficie de la tierra.
Existe un retardo de unos 0.5 segundos en las comunicaciones debido a
la distancia que han de recorrer las señales. Los cambios en los retrasos de
propagación provocados por el movimiento en ocho de un satélite
geoestacionario necesita transmisiones frecuentes de tramas de
sincronización.
Los satélites tienen una vida media de siete a 10 años, pero pueden sufrir
fallos que provocan su salida de servicio. Es, por tanto, necesario dispones
de un medio alternativo de servicio en caso de cualquier eventualidad.
Las estaciones terrenas suelen estar lejos de los usuarios y a menudo se
necesitan caros enlaces de alta velocidad. Las estaciones situadas en la
banda de bajas frecuencias (la banda C) están dotadas de grandes antenas
69
(de unos 30 metros de diámetro) y son extremadamente sensibles a las
interferencias. Por este motivo suelen estar situadas lejos de áreas
habitadas. Las estaciones que trabajan en la banda (Ku) disponen de una
antena menor y son menos sensibles a las interferencias. Utilizar un enlace
de microondas de alta capacidad sólo ayudaría a complicar los problemas de
ruido que presente el enlace con el satélite.
Las comunicaciones con el satélite pueden ser interceptadas por
cualquiera que disponga de un receptor en las proximidades de la estación.
Es necesario utilizar técnicas de encriptación para garantizar la privacidad de
los datos.
Los satélites geoestacionarios pasan por periodos en los que no pueden
funcionar. En el caso de un eclipse de Sol en el que la tierra se sitúa entre el
Sol y el satélite, se corta el suministro de energía a las células solares que
alimentan el satélite, lo que provoca el paso del suministro de energía a las
baterías de emergencia, operación que a menudo se traduce en una
reducción de las prestaciones o en una pérdida de servicio.
En el caso de tránsitos solares, el satélite pasa directamente entre el Sol y
la Tierra provocando un aumento del ruido térmico en la estación terrena, y
una pérdida probable de la señal enviada por el satélite.
Los satélites geoestacionarios no son totalmente estacionarios con
respecto a la órbita de la tierra. Las desviaciones de la órbita ecuatorial hace
que el satélite describa una figura parecida a un ocho, de dimensiones
70
proporcionales a la inclinación de la órbita con respecto al ecuador. Estas
variaciones en la órbita son corregidas desde una estación de control.
Actualmente hay un problema de ocupación de la órbita geoestacionaria.
Cuando un satélite deja de ser operativo, debe irse a otra órbita, para dejar
un puesto libre. La separación angular entre satélites debe ser de 2 grados
(anteriormente era de 4). Esta medida implicó la necesidad de mejorar la
capacidad de resolución de las estaciones terrenas para evitar detectar las
señales de satélites próximos en la misma banda en forma de ruido.
FIGURA N°12. RED DE DATOS UTILIZANDO UN SATÉLITE PARA CONECTAR LAS ESTACIONES A UNA ESTACIÓN CENTRAL. Fuente: (http://www.interphase.com)
2.15.2.- CABLEADO ESTRUCTURADO.
Es la organización de cables dentro de un edificio que recoge las
necesidades de comunicación (teléfonos, ordenadores, fax, módems, etc.)
actuales y futuras de las empresas. Este tipo de instalaciones hay que
71
tenerlas en cuenta del mismo modo que se hace con la electricidad, agua,
gas, etc.
Un sistema de cableado está determinado por el tipo de cable y la
topología del sistema. Mientras que el tipo de cable decide la manera de
realizar el sistema, la topología decide los costes de la instalación, los costes
de la futura expansión, así como en algunos casos la complejidad de
modificaciones puntuales dentro de la red.
A la hora de realizar el cableado de un edificio hay que tener en cuenta
que la tecnología varía a tal velocidad que las nuevas tendencias pueden
hacer quedar obsoleta cualquier solución adoptada que no prevea una gran
capacidad de adaptabilidad.
Por este motivo aparece el concepto de "cableado estructurado". Su
intención es :
ü Capacidad de crecimiento a bajo coste.
ü Base para soportar todas las tecnologías de niveles superiores sin
necesidad de diferentes tipos de cableado.
ü Realizar una instalación compatible con las tecnologías actuales y las
que estén por llegar.
ü Tener la suficiente flexibilidad para realizar los movimientos internos
de personas y máquinas dentro de la instalación.
ü Estar diseñado e instalado de tal manera que permita una fácil
supervisión, mantenimiento y administración. Es fácilmente
gestionable y muy fiable
72
2.16.- CONCEPTOS DE INTERCONEXIÓN DE REDES.
2.16.1.- NIVELES OSI.
FIGURA N° 13. DIAGRAMA DE LAS CAPAS OSI.
FUENTE: (http://www.bizland.com)
A los fines de su comprensión, se procede a analizar cada nivel:
Nivel (0) ó Medio Físico: Su finalidad es transportar la señal. Puede ser
un par de cables, el aire.
Nivel (1) ó Nivel Físico: Su objetivo es garantizar el envío de bits. Debe
resolver problemas tales como decidir qué voltaje es un '1' y qué voltaje es
un '0' ó determinar cuántos microsegundos dura un bit. No está en los cables
pero sí forman parte de este nivel los conectores y la codificación.
73
Nivel (2) ó Nivel de Enlace: Su objetivo es establecer una conexión
fiable entre dos equipos directamente conectados. Para ello, implementará
control de errores, control de acceso al medio, establecimiento de
conexiones.
Nivel (3) ó Nivel de Red: Su principal objetivo es lograr una
comunicación extremo a extremo independiente de las subredes, es decir, de
las tecnologías que se encuentren entre ambos extremos. Para ello, entre
otras funciones, debe administrar los recursos de la red. Se encarga , por
tanto, de establecer la ruta que ha de seguir un paquete, realizar control de
congestión.
Nivel (4) ó Nivel de Transporte: Trata de garantizar una comunicación
fiable extremo a extremo sin preocuparse de la red que los une.
Nivel (5) ó Nivel de Sesión: Gestiona la conexión entre los niveles más
bajos y el usuario, es el interfaz de usuario de la red. Este nivel presenta un
modo para el establecimiento de conexiones denominado sesiones, para la
transferencia de datos de forma ordenada y para la liberación de la conexión.
Permite la fijación de puntos de sincronización en el diálogo para poder
repetir éste desde algún punto, la interrupción del diálogo con posibilidades
74
de volverlo a iniciar y el uso de testigos (tokens) para dar turno a la
transferencia de datos.
Nivel (6) ó Nivel de Presentación: Ofrece al usuario las posibilidades
tales como transmisión de archivos y ejecución de programas. Controla los
problemas relacionados con la representación de los datos que se pretendan
transmitir. Esta capa se encarga de la preservación del significado de la
información transportada.
Cada ordenador puede tener su propia forma de representación interna
de datos, por esto es necesario tener acuerdos y conversiones para poder
asegurar el entendimiento entre ordenadores diferentes.
Nivel (7) ó Nivel de Aplicación: Las aplicaciones de software de red se
ejecutan en este nivel. La capa de aplicación contiene los programas del
usuario que hacen el trabajo real para el que fueron adquiridos los
ordenadores. Controla y coordina las funciones a realizar por los programas
de usuario, conocidos con el nombre de aplicaciones.
Cada aplicación puede tener sus propias y particulares necesidades de
comunicación, existiendo algunas cuyo objetivo es el de la comunicación a
distancia. Estas últimas aplicaciones especializadas en comunicaciones son
75
las de transferencia de archivos, correo electrónico y los terminales virtuales,
entre otros.
En resumen los objetivos básicos de este nivel son:
- Permitir el funcionamiento de aplicaciones por parte de los usuarios,
dando las facilidades necesarias para efectuar operaciones de comunicación
entre procesos.
- Ofrecer ciertas aplicaciones especializadas en procesos típicos de
comunicación.
Todos estos niveles son transparentes para el usuario. Los
administradores de la red pueden controlar varios aspectos de la red a los
distintos niveles.
Los niveles situados por encima de estos están siendo muy cuestionados,
hasta el punto de que algunos opinan que estos niveles deberían formar
parte de las aplicaciones y no del sistema de comunicaciones.
2.16.2.- PROTOCOLOS Y TECNOLOGÍAS DE REDES.
Según (Tanembaum, 1996), los protocolos de comunicación
definen las reglas para la transmisión y recepción de la información entre los
nodos de la red, de modo que para que dos nodos se puedan comunicar
entre sí es necesario que ambos empleen la misma configuración de
protocolos.
76
Entre los protocolos propios de una red se distinguen dos grupos
principales. Por un lado están los protocolos de los niveles físico y de enlace,
niveles 1 y 2 del modelo OSI, que definen las funciones asociadas con el uso
del medio de transmisión: envío de los datos a nivel de bits y trama, y el
modo de acceso de los nodos al medio. Estos protocolos vienen
unívocamente determinados por el tipo de red (Ethernet, Token Ring, etc.).
El segundo grupo de protocolos se refiere a aquellos que realizan las
funciones de los niveles de red y transporte, niveles 3 y 4 de OSI, es decir los
que se encargan básicamente del encaminamiento de la información y
garantizar una comunicación extremo a extremo libre de errores. Estos
protocolos transmiten la información a través de la red en pequeños
segmentos llamados paquetes. Si un ordenador quiere transmitir un fichero
grande a otro, el fichero es dividido en paquetes en el origen y vueltos a
ensamblar en el ordenador destino. Cada protocolo define su propio formato
de los paquetes en el que se especifica el origen, destino, longitud y tipo del
paquete, así como la información redundante para el control de errores.
Los protocolos de los niveles 1 y 2 dependen del tipo de red, mientras que
para los niveles 3 y 4 hay diferentes alternativas, siendo TCP/IP la
configuración más extendida. Lo que la convierte en un estándar de facto.
Por su parte, los protocolos OSI representan una solución técnica muy
potente y flexible, pero que actualmente está escasamente implantada en
entornos de red de área local.
77
• RED X.25.
Es un estándar para el acceso a redes públicas de conmutación
de paquetes. No especifica cómo está la red implementada interiormente
aunque el protocolo interno suela ser parecido a éste.
El servicio que ofrece es orientado a conexión, fiable, en el sentido de que
no duplica, ni pierde ni desordena, y ofrece multiplexación, esto es, a través
de un único interfaz se mantienen abiertas distintas comunicaciones. Al
estudiar todos los niveles de X.25, desde el Nivel Físico al Nivel de Red, es
posible apreciar cuál es la forma más común de conexión y lo que abarca
cada nivel.
Existen dos posibilidades:
X.21: Se utiliza para el acceso a redes de conmutación digital. (Similares
a las de telefonía digital.)
X.21 bis: Se emplea para el acceso a través de un enlace punto a punto.
(Similar a RS-232 en modo síncrono.)
En cuanto las características mecánicas, se usan conectores Canon de
15 pines o de 25 pines. Las velocidades se mueven entre los 64kbps y los
2Mbps, velocidades que pueden parecer bajas y, de hecho, así son. X.25
presenta un problema de baja eficiencia por la exagerada protección contra
errores que implementa y que con las redes de hoy en día no tienen sentido
78
• RED FRAME RELAY.
Frame Relay surgió como un estándar de facto, producido por
un grupo de varios fabricantes de equipos. Nació para cubrir necesidades del
mercado no satisfechas hasta el momento en el sector de las
comunicaciones. Se trataba de una solución transitoria, pero que ha logrado
una gran aceptación, y su papel en la actualidad es importante. Las
limitaciones que presenta X.25 empezaban a ser evidentes:
- X.25 es un estándar que impone una sobrecarga de procesamiento muy
grande. Esta complejidad tan elevada impide operar a velocidades de línea
altas. Un ejemplo es que, en la práctica, la ventana del nivel 3 impone
limitaciones en velocidad.
- El rango de caudales en acceso en que X.25 opera normalmente va
desde 1.2Kb/s hasta 64 Kb/s. Existen equipos que permitirían operar a una
velocidad mucho mayor en la línea de acceso. Pero eso implicaría una
congestión mayor en las líneas troncales (que conectan sistemas
intermedios) de la red. Y precisamente lo que resultaría muy costoso
económicamente es aumentar las velocidades a las que operan estos
sistemas intermedios. De ahí que la solución haya sido adoptar otro
estándar: Frame Relay.
- Una aplicación muy importante de X.25 es el teleproceso o acceso a un
mainframe desde terminales remotos. La velocidad de 64 Kbps sí puede
resultar suficiente para cualquier terminal, pero es una cifra escasa para la
línea que conecta al superordenador con la red.
79
Otras aplicaciones que no satisface X.25 son:
ü Rápida y efectiva interconexión de LANS.
ü Aplicaciones multimedia con audio y video en tiempo real.
Hay que tener en cuenta que una red de conmutación tiene recursos
compartidos, y su funcionamiento depende de la carga de la red (a mayor
carga el retardo se incrementa y el flujo disminuye). Como no resulta posible
predecir el estado de la red, no se sabe cuanto tardará en transmitirse un
paquete, ni se puede garantizar un caudal mínimo. Este problema se ha
resuelto en Frame Relay, y existen garantías respecto al caudal.
Otra diferencia de Frame Relay respecto a X.25 es la separación entre el
plano de usuario y el plano de control. Existen dos arquitecturas de
protocolos diferentes para los datos de usuario y los datos de control. En
X.25 los procedimientos de control y los datos de usuario utilizaban los
mismos medios, y eso daba lugar a problemas en casos de congestión.
El estándar de facto evolucionó hacia varios estándares oficiales, como el
propuesto por ANSI, o él creado por la ITU-T. Éste último presenta más
diferencias respecto al estándar de facto.
• CARACTERÍSTICAS DE LAS TECNOLOGÍAS.
Para conseguir unas prestaciones mejores, en Frame Relay se
ofrecen servicios más simples, cuestión observable a continuación:
80
CUADRO N° 3
COMPARACIÓN ENTRE TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN
X.25 FRAME RELAY
Generación de Flags Generación de Flags
Transparencia
Transparencia
Código de Redundancia
Código de Redundancia
Descarte de Tramas (con CRC inválido)
Descarte de Tramas (con CRC inválido)
Almacenamiento de Tramas Pendientes de ACK
---
Asentimiento de Tramas
---
Generación de Tramas REJ
---
Fuente: (Tanembaum, 1996).
En Frame Relay se ofrece un servicio orientado a conexión y no fiable,
con garantías de caudal mínimo. Resulta importante saber interpretar a qué
nos referimos cuando decimos que es no fiable. Nos referimos a que tramas
con errores en bits pueden ser detectadas y descartadas en los nodos de la
red. Cuando una trama llega a un nodo se comprueba el CRC, y si no
coincide, la trama se descarta, sin dar ningún aviso a los sistemas finales.
Pero por supuesto, para que ocurra esto, es necesario que antes se haya
producido un error en tránsito en una trama; y la probabilidad de que esto
81
ocurra suele ser suficientemente baja. Los protocolos de niveles superiores
en los sistemas finales son los encargados de detectar cuando se ha
producido la pérdida de una trama.
Frame Relay ofrece dos tipos de conexiones:
• Circuitos Virtuales Permanentes (PVC). Están definidos en todos
los estándares.
• Circuitos Virtuales Conmutados (CVC). Éstos sólo han sido
definidos en el estándar propuesto por la ITU-T y no por el estándar de facto.
El servicio que suelen ofrecer los operadores de redes FR sólo incluye
PVC´s, y es utilizado típicamente para dar servicios de comunicaciones
dentro de una corporación.
• CONTROL DE CONGESTIÓN EN FRAME RELAY.
Es posible contratar para cada conexión una calidad de servicio distinta.
Dicha calidad está definida mediante ciertos parámetros.
- Commited Information Rate (CIR, Taza de Información garantizada):
se define como el caudal medio garantizado que la red se compromete a
brindar en una conexión.
82
- Commited burst size (Bc, Volumen de Información garantizada): es
la máxima cantidad de datos (bits) que la red se compromete a transmitir
durante un intervalo de tiempo definido (Tc). Bc = CIR.
- Excess burst size (Be, Volumen de información en exceso): la
máxima cantidad permitida de datos pueden exceder Bc durante el intervalo
de tiempo Tc. La distribución de estos datos (Be), no está garantizada.
Aquellos datos que superen Bc + Be se descartan incondicionalmente.
- Commited rate measurement interval (Tc): intervalo de tiempo
durante el cual al usuario sólo se le permite transmitir Bc + Be.
El caudal físico (Cf) de la línea de acceso también se contrata. Así el
operador dimensiona la red en función de los parámetros contratados por sus
abonados.
En el interfaz usuario-red se controla, para cada circuito virtual, que los
usuarios se ajusten a los parámetros Bc y Be que han negociado. Si la red
está bien diseñada no debe perder datos que no superen el trafico
comprometido.
Existe un bit de la trama (bit DE) que es activado por la red en tramas que
superen Bc (es decir aquellas que no pertenezcan a Be) para indicar que
esas tramas deberían ser descartadas en preferencia a otras, si es
necesario. Un usuario también puede marcar este bit para indicar la
importancia relativa de una trama respecto a otras.
83
• ATM (Asynchronous Transfer Mode).
ATM ha sido escogido por el UIT-TS como el modo de
transferencia para la B-ISDN porque brinda la posibilidad de transportar
cualquier tipo servicio independientemente de ciertas características como
las ratas de transmisión de bits, los requerimientos de calidad del servicio y la
naturaleza continua o no continua del servicio. Se espera que una red ATM,
se adapte por si sola a los cambios tecnológicos del presente y del futuro, y
soporte cualquier tipo de servicio que se incorpore a ella, sin importar el
grado de sofisticación del servicio mismo.
A continuación se presentan, de manera general, los principales aspectos
de ATM.
• Técnica de conmutación de paquetes, intrínsecamente orientado a
conexión.
• Manejo de celdas de tamaño fijo (53 octetos).
• Transmisión a altas velocidades (51.84Mbps, 155.52Mbps,
622.08Mbps).
• Retardos bajos en la transmisión de los paquetes.
• Soporta todo tipo de servicios.
• ATM “adapta” todos los servicios ofrecidos para tratarlos como celdas.
• Diferentes conexiones pueden soportar diferentes tipos de servicios.
• Se acomoda a diversas ratas de velocidad.
• Aceptable a cambios en el futuro.
84
• En ATM se tiene una división de la capa física en dos subcapas para
que el manejo del control de errores sea más simple y rápido en los
enlaces de transmisión (realizar un chequeo mínimo), pués el control
fuerte se hace en los extremos de la comunicación. · Funciones
implementadas en los extremos de la red.
• Control de flujo a nivel de enlace.
• Modo de transferencia ATM (Asynchronous Transfer Mode o
Asynchronous Time Division Multiplexing). Esta técnica de
multiplexamiento por división de tiempo y asincrónica, que se convirtió
en la mejor innovación en cuanto al multiplexamiento se refiere y que
hace uso del estado avanzado de la electrónica es el modo de
transferencia utilizado por ATM. Esta técnica es digital, cualquier
información análoga que se quiere transmitir es primero convertida en
información digital (a datos de computador) antes de llevar a cabo la
transmisión, así dicha información puede ser transmitida a arbitrarias
distancias y convertidas nuevamente a señales análogas en los sitios
de destino.
• Modo de conmutación dinámica, basada en el principio de
conmutación de Banyan.
• La red no conoce el tipo de la información de la celda: conmutación
universal.
85
• Las celdas tienen información de prioridad, del tipo de servicio,
controles de acceso al medio y de códigos de chequeo de errores en
el encabezado.
• Se lleva a cabo un contrato de tráfico de las distintas conexiones en
donde el usuario especifica la prioridad y requerimientos del servicio.
Este contrato se utiliza para decidir aceptar nuevas conexiones con lo
cual se evita congestión en la red, de igual manera se utiliza para
tomar decisiones -la red- de lo que el usuario solicito y si se puede por
ejemplo perder una celda (celda con baja prioridad).
• ATM puede soportar frame-relay y SMDS.
La principal desventaja de ATM es que requiere de una infraestructura
muy costosa, dificultando su implementación a corto plazo. En el siguiente
punto se hace una extensión a las características que brinda ATM como
solución a los requerimientos multimedia.
- ATM COMO SOLUCIÓN A LOS REQUERIMIENTOS
MULTIMEDIA.
ATM es el más indicado para manejar el ambiente de tráfico
multimedia (por ahora en redes WAN y MAN y en un futuro no muy lejano en
redes LAN) porque ofrece una gran flexibilidad de los anchos de banda que
requiere este tipo de información, a través de la asignación de marcos de
longitud fija para conexiones virtuales (como un requerimiento básico), de la
86
eficiente utilización de los anchos de banda, por el manejo de
multiplexamiento estadístico del tráfico de la red (a costa de los retardos o
perdidas de las celdas), por la garantía de la calidad del servicio de las
transmisiones como de otras ventajas particulares que son explicadas más
adelante.
Distinto a lo que sucede con los datos de las redes tradicionales, en el
ambiente multimedia es crítico que el transporte ATM garantice los
requerimientos adecuados para soportar todo tipo de aplicaciones (esto
debido a la perdida de celdas o a las demoras), desde aplicaciones sensibles
a los retardos de transmisión, como las aplicaciones que involucran
transferencia de voz, hasta las aplicaciones que no son sensibles a este
aspecto como las aplicaciones que involucran transferencia de datos e
imágenes.
Para aquellos servicios multimedia que requieren la transmisión continua
de los datos lo que se hace, en las redes de conmutación de paquetes, es
simular a través de circuitos virtuales lo que se hacia en las antiguas redes
de conmutación de circuitos, en donde primero se establecía la conexión
entre el punto de origen y el punto de destino para poder iniciar cualquier
intercambio de información. Estos circuitos virtuales hacen que se establezca
una conexión punto a punto (temporal o permanente) mediante la cual se
pueden proveer una debida coordinación y sincronización de este tipo de
información multimedia.
87
El multiplexamiento de todos los tipos de información multimedia dentro
de un sólo circuito virtual (o mejor camino virtual) se conoce como “un circuito
virtual multimedia”, que no es más que un agregado o conjunto de circuitos
virtuales. La utilización de este tipo de circuito virtual multimedia ofrece dos
facilidades:
- Poder transmitir sobre la red todos los tipos de información a través de
un sólo camino virtual permite que los distintos paquetes lleguen en el mismo
orden en que fueron enviados mientras que si los tipos de información son
enviados sobre circuitos virtuales que tomen diferentes rutas en la red, las
diferentes características de retardos podrían dificultar el proceso de
sincronización.
- Con un simple camino virtual (agregado de circuitos virtuales), los
distintos tipos de información, los cuales viajan por cada uno de esos
circuitos virtuales, sólo necesitan tener cierta información básica para
transmitir las cadenas de información sin necesidad de realizar operaciones
adicionales de identificación (de que cada circuito virtual esta ligado a otro
que hace parte del mismo llamado) mientras que sí se usan múltiples
circuitos virtuales independientes se necesitaría manejar señales y algunas
otras operaciones para identificar que los distintos circuitos virtuales
involucrados hacen parte del mismo llamado.
88
- VENTAJAS PARTICULARES DE LA TECNOLOGÍA ATM.
ATM puede jugar un papel importante y significativo en la
realización de la flexibilidad y economía necesaria para el manejo de las
comunicaciones de tipo multimedia. Las más importantes capacidades que
brinda ATM son:
• Cualquier rata de bits requerida, ya sea constante, variable, o cadenas
de bits no continuos.
• Varias conexiones o caminos virtuales dependiendo de las
necesidades que se presenten, dependiendo del acceso del
subscriptor.
• Rata de bit constante independiente de los sistemas de transmisión y
de conmutación.
• Con ATM las conexiones pueden ser configuradas, reconfiguradas y
sus atributos asignados de una manera lógica y no física lo cual
permite un grado de flexibilidad que no existía antes.
• La utilización de flexibles protocolos ATM facilita la secuencialización
de los paquetes y la sincronización de los mismos entre los distintos
tipos de información manejadas por una aplicación multimedia.
• La flexibilidad de las redes ATM cumplen con la estructura y las
necesidades dinámicas de las comunicaciones que involucran
multimedia a través de PC's o estaciones de trabajo con tecnología de
multiventana, el requerimiento de múltiples conexiones, servicios o
89
tipos de información que requieren ser desplegados de manera
simultánea o secuencial, posiblemente con patrones y calidades
cambiantes.
- ATM vs OTRAS TECNOLOGÍAS DE RED DE ALTA VELOCIDAD.
Entre las muchas tecnologías de red de alta velocidad que se
tienen en la actualidad, varias de ellas se han puesto a la vanguardia, son
ellas Fast Ethernet, FDDI y ATM. A la hora de escoger y comparar cual de
ellas se ajusta a las necesidades del ambiente de red con el que se cuenta
se debe tener las siguientes consideraciones:
- Escoger la solución más simple que satisfaga las necesidades
actuales y que es fácil de migrar a futuras tecnologías.
- Mirar cuales productos están basados en estándares, si son
interoperables y si son de fácil acceso en el mercado a costos razonables.
- Productos fáciles de manejar, que se acondicionen de manera fácil a
la infraestructura de red existente (cableado, topología, etc.) y que puedan
evolucionar según los avances tecnológicos.
- Fijarse en los estándares de mantenimiento y monitoreo tal como
SNMP (Simple Network Management Protocol) y sus aplicaciones.
- Ver la mejor relación costo-beneficio obtenido con cada una de las
distintas posibilidades. De manera general se muestra para cada una de
estas tecnologías el ambiente de red al cual se adecuan mejor:
90
• FAST ETHERNET.
Para redes de área local que utilicen Token Ring (de 4 - 16
Mbps) o Ethernet (10 Mbps). Fast Ethernet es la mejor solución para aquellas
redes de área local que quieran extender su desempeño mientras mantienen
la compatibilidad con todo lo que existe.
Esta tecnología se fundamenta en la extensión del método de acceso al
medio CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection),
este método usado en las redes de área local define la forma como se
transmiten la información a través del bus de transmisión (medio físico), el
protocolo funciona de la siguiente forma:
Cuando una estación tiene datos para transmitir escucha el bus para ver
si alguna otra estación se encuentra transmitiendo; si ninguna estación esta
transmitiendo, la estación comienza su propia transmisión inmediatamente.
Si otra estación esta transmitiendo (es decir que el bus esta ocupado)
entonces la estación debe esperar a que el bus este libre; tan pronto como el
bus este libre la estación puede iniciar su propia transmisión.
Debido a que hay un tiempo de demora para viajar dentro del bus,
ocasionado por factores eléctricos, dos estaciones pueden iniciar una
transmisión simultáneamente; si esto sucede ocurre entonces una colisión y
los datos se pierden. Con el fin de recuperar perdidas de los datos
ocasionados por una colisión, una estación debe escuchar el bus mientras
esta enviando la información para monitorear posibles colisiones, y de esta
manera detener la transmisión y evitar la colisión.
91
Uno de los problemas de Fast Ethernet es que no se ha definido aún un
estándar que permita que no haya incompatibilidad entre cada uno de los
productos de los distintos proveedores. Sin embargo, debido a la relativa
simplicidad de esta tecnología se espera que su desarrollo sea rápido.
• GIGA ETHERNET.
La aparición de aplicaciones de tipo intranet pronostican una
migración a nuevos tipos de datos, incluso vídeo y voz. Antes se pensaba
que el vídeo podría requerir una tecnología de gestión de redes diferente,
diseñada específicamente para la multimedia. Pero hoy es posible mezclar
datos y vídeo sobre Ethernet a través de una combinación de:
ü Aumentos del ancho de banda proporcionados por Fast Ethernet y
Giga Ethernet, reforzados por LAN’s conmutadas.
ü La aparición de nuevos protocolos, como RSVP, que proporciona
reserva del ancho de banda.
ü La aparición de nuevas normas como 802.1Q y/o 802.1 p que
proporcionará VLAN’s y la información de prioridad explícita para
los paquetes en la red.
ü El uso extendido de compresión de vídeo avanzada, como MPEG2.
Estas tecnologías y protocolos se combinan para hacer a Giga Ethernet
una solución sumamente atractiva para la entrega de vídeo y tráfico
multimedia.
92
Giga Ethernet es una extensión a las normas de 10-Mbps y 100-Mbps
IEEE 802.3. Ofreciendo un ancho de banda de 1000 Mbps, Giga Ethernet
mantiene compatibilidad completa con la base instalada de nodos Ethernet.
Giga Ethernet soporta nuevos modos de operación Full-Duplex para
conexiones conmutador-conmutador y conexiones conmutador-estación y
modos de operación Half-Duplex para conexiones compartidas que usan
repetidores y los métodos de acceso CSMA/CD. Inicialmente operando sobre
fibra óptica, Giga Ethernet también podrá usar cableados de par trenzado sin
apantallar (UTP) y coaxiales de Categoría 5.
Las implementaciones iniciales de Giga Ethernet emplearán Cableados
de Fibra de gran velocidad, los componentes ópticos para la señalización
sobre la fibra óptica serán 780-nm (longitud de onda corta) y se usará el
esquema 8B/10B para la serialización y deserialización. Está reforzándose la
tecnología de Fibra actual que opera a 1.063 Gbps para correr a 1.250 Gbps,
proporcionando así los 1000-Mbps completos. Para enlaces a más largas
distancias, por encimas de al menos 2 km., usando fibra monomodo y por
encima de 550 metros con fibra multimodo de 62.5, también se especificarán
ópticas, de 1300-nm (longitud de onda larga).
Se espera que en un futuro, cuando los avances tecnológicos en
procesos digitales lo permitan, Giga Ethernet opere sobre par trenzado sin
apantallar (UTP). Para acomodar esto, se especificará una interface lógica
entre las capas MAC y PHY. Las contribuciones técnicas a IEEE están
investigando mecanismos para soportar distancias de enlaces cortas para el
93
uso entre los armarios concentradores, así como las distancias superiores a
100 metros sobre cables UTP de Categoría 5.
• TECNOLOGÍA xDSL.
xDSL se define como un grupo de tecnologías similares, que
provee gran ancho de banda sobre circuitos locales de cobre, sin
amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado,
entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red sobre circuitos de
cobre no acondicionados.
Esta tecnología se subdivide en: HDSL, S-HDSL, ADSL Y VDSL.
Servicios como: Vídeo en demanda, Internet, Aprendizaje a distancia,
Intranet, Videoconferencia, Acceso remoto a Lan, Teleconmutación,
Televisión Interactiva, Juegos Interactivos pueden ser prestados mediante
esta tecnología que soporta formatos de velocidades de transmisión
especificados por los estándares, como los son T1 y E1, y es lo
suficientemente flexible para soportar velocidades y formatos adicionales
como sean especificados. xDSL puede coexistir en el circuito con el servicio
de voz existente, video, multimedia, y servicios de datos pueden ser
transportados sin el desarrollo de nuevas estrategias de infraestructura, la
variante ADSL (Asimmetric Digital Subscriber Line) toma su nombre dada la
diferencia de ancho de banda que ofrece en diferentes direcciones, hacia el
subscriptor (downstream) provee gran ancho de banda, mientras que hacia el
proveedor (upstream) ofrece un menor ancho de banda, ADSL es capaz de
94
transmitir a distancia de 3,6 Kilómetros de pares de cobre, a velocidades de
asta 640 Kbps (upstream) y 8 Mbps (downstream), simultáneamente al
servicio telefónico APOST digital o analógico.
ADSL optimiza el ancho de banda posible en los pares de cobre,
trabajando en la banda de 4kHz a 1MHz, sin interferir con la banda de 0 a
4kHz, que es la banda utilizada para los servicios de telefonía básica.
Para lograr esto ADSL, en el caso de la telefonía publica, utiliza una
modulación llamada DMT (Discrete Multitone Modulation), la cual es una
tecnología nueva, que mediante una técnica de multiportadora divide la
banda de trabajo en 256 subcanales en los cuales el trafico es repartido,
básicamente adiciona una capa de multiplexación al flujo de datos mediante
la cual se hace adaptativa a las condiciones de la línea, dada su capacidad
de distinguir y aislar canales de baja velocidad o con mucha interferencia
asignando el trafico a los subcanales mas apropiados. Esto da como
resultado una adaptabilidad a las condiciones de la línea, reduciendo el
ancho de banda en aquellos circuitos de cobre que no rinden las condiciones
necesarias, ofreciendo un servicio de optima calidad en todos los casos.
Toro, D. (2001) “ADSL es una tecnología “Modem – Like” (muy parecida a las
tecnologías de los módem comunes de acceso telefónico), donde es
requerido un dispositivo ADSL en cada extremo del circuito de cobre”. Estos
dispositivos aceptan flujos de datos, generalmente en formatos digitales, y lo
sobrepone a una señal analógica de alta velocidad.
95
• Tecnologías que compiten con ADSL en la actualidad.
Cardozo, F. (2001), en su investigación realiza una evaluación
entre las tecnologías de ultima milla para el acceso a Internet ADSL y HFC
(Hibrid Fiber Coax), esta ultima es la utilizada por las compañías de TV vía
cable.
Cardozo, F. (2001:64). “Al comparar entre sí, tanto de manera empírica
como de manera práctica, las nuevas tecnologías de última milla para acceso
dedicado a Internet ADSL y HFC, se puede ver que ambas son
prometedoras. No existe un claro vencedor, aunque probablemente ambas
puedan coexistir”.
ADSL proporciona un ancho de banda dedicado por usuario, mientras los
módem de cable (HFC) comparten la capacidad total del segmento.
El rendimiento en la transmisión no se degrada en líneas ADSL con el
aumento del número de usuarios, fenómeno que si ocurre con los módem de
cable (HFC).
Las líneas ADSL sólo operan a distancias de hasta 5 Km, siendo
necesarios repetidores en el bucle local, con el correspondiente
encarecimiento del coste final.
La seguridad en ADSL está garantizada ya que consiste en una conexión
punto a punto, mientras que en módem de cable ofrece su solución
particular.
ADSL tiene años de experiencia con dos pares de cobre HDSL, si bien no
existen todavía muchos productos comerciales en el mercado. Los módem
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de cable (HFC) han sido testados satisfactoriamente durante los 12 últimos
meses, periodo en el cual han aparecido gran cantidad de productos
comerciales.
Las averías puntuales en redes ADSL interrumpen el servicio a unos
pocos usuarios. Las redes de cable pueden afectar a un gran número de
ellos.
Por último puede mencionarse que, lógicamente, ADSL es la respuesta
de las compañías telefónicas a las empresas de Televisión por cable y sus
módem de cable.
• Ventajas y desventajas de cada plataforma.
Al hablar de las ventajas de la utilización de la tecnología ADSL
como ultima milla de acceso dedicado a Internet, se pueden agrupar desde el
punto de vista del usuario final y desde el punto de vista de la compañía
telefónica.
Para el usuario, ADSL ofrece un acceso a Internet de Banda Ancha con
velocidades hasta de ocho veces superiores a las ofrecidas por los módem
dial-up, está disponible a través de una conexión permanente y de canon fijo
mensual, no ocupa el canal telefónico por lo que se pueden recibir llamadas,
y a diferencia del cable (HFC), la capacidad no se comparte con otros
usuarios.
Para la compañía telefónica que presta el servicio, la tecnología ADSL le
permite un aprovechamiento máximo de su red de pares de cobre, ya que
97
obtiene una doble función del mismo cable. Adicionalmente brinda una nula
ocupación de la central, elimina el riesgo de colapso en la red conmutada y
además no se requiere acondicionar toda una central, es suficiente instalar el
servicio solo en aquellas líneas telefónicas de los clientes que lo requieran.
Entre las posibles desventajas que puede presentar la tecnología ADSL
deben mencionarse que no todas las líneas o pares telefónicos pueden
ofrecer este servicio (por ejemplo las que se encuentren en muy mal estado o
a mucha distancia de la central), así mismo la “baja” calidad del cableado en
el domicilio del suscriptor pueda afectar de manera negativa el
funcionamiento del servicio.
Para el caso de las plataformas de acceso dedicado a Internet a través de
la red HFC de las empresas de cable, podemos mencionar que entre sus
principales ventajas está la de disponer, al igual que ADSL, de conexiones
de alta velocidad independientes de la línea telefónica, de una manera
permanente y sujetas a un pago mensual mas un consumo por Mb.
Transmitidos. A diferencia de a tecnología ADSL, la red HFC sí posee la
capacidad de tener áreas de cobertura más amplias, haciendo uso del
backbone de fibra óptica instalado por toda una ciudad y del cableado coaxial
hasta el suscriptor.
Ahora bien, una de las desventajas en las redes bajo tecnología HFC es
que el medio de transmisión es compartido, por lo que el rendimiento o la
velocidad de transmisión se degrada conforme al aumento del número de
usuarios en un segmento del cable. así mismo, esto impacta directamente en
98
un aspecto muy importante que es la seguridad de la conexión del usuario,
ya que al ser un medio compartido, los otros también pueden “escuchar” lo
que se está enviando y recibiendo.
• TECNOLOGÍA WLL (Wireless Local Loop).
Esta tecnología permite la transmisión de voz y datos sin cables
dentro del espectro radioeléctrico comprendido entre 3,4 y 3,6 Ghz,
alcanzando una comunicación banda ancha igual o superior a los 3 Mbps.
Para ello, WLL convierte la información en pequeños paquetes de datos
utilizando el protocolo de Internet (IP).
El Lazo Local Inalámbrico, tal es la traducción al español de Wireless
Local Loop, utiliza un concepto parecido al de la telefonía móvil celular, ya
que su red esta dividida en celdas, cada una de ellas controlada por una
estación base que puede atender simultáneamente a los cientos de
suscriptores que se encuentren en su área de cobertura.
WLL convierte la información en paquetes de datos para su transmisión
vía radio frecuencia. El equipo necesario consiste en una antena de
recepción, cuyo tamaño es parecido a una hoja de papel de tamaño carta
que dependiendo de la ubicación geográfica y la demanda del cliente, puede
dar cobertura a todo un edificio, sea éste una residencia o una empresa.
Dentro del hogar o la oficina, un pequeño terminal lleva la señal tanto al
teléfono como a la computadora, desde la cual, el usuario puede comenzar a
disfrutar todas las ventajas de navegar sin cables y sin barreras de conexión.
99
Desde zonas urbanas muy pobladas, hasta ubicaciones remotas, el
sistema suministra alta calidad de voz, privacidad y transparencia para los
servicios de las centrales públicas.
La confiabilidad y seguridad de las comunicaciones se deben al sistema
de Espectro Expandido por Salto de Frecuencia, tecnología desarrollada
originariamente para aplicaciones militares y que hoy han sido adoptadas
para aplicaciones de telecomunicaciones.
La arquitectura del sistema incluye el módulo RPCU (Radio Port Control
Unit) que conecta las Centrales Públicas vía troncales E1 por un lado, y los
dispositivos inalámbricos RPU (Radio Port Units) por el otro. Cada usuario
tiene su conexión a las unidades aéreas, que pueden ser de diferentes tipos:
• FAU, (Fixed Access Unit) que abastece a una, dos o cuatro líneas.
• FAM, (Fixed Access Multiplexer) que abastece hasta 32 líneas.
• IAU, para enlaces de tipo ISDN. Cada módulo RPCU permite un
tráfico de hasta 1500 usuarios. La conexión de cada RPU a la
RPCU se realiza mediante dos pares de hilo de cobre, lo que
simplifica enormemente la instalación de las unidades.
En economías desarrolladas, los costos del despliegue y de
mantenimiento de la tecnología inalámbrica son relativamente bajos y las
ventajas hacen WLL una solución competitiva y una alternativa viable a las
redes del Wireline para los usuarios de telefonía fija y el acceso de los datos.
100
Dos condiciones determinarán cómo WLL será desplegado rápidamente en
mercados desarrollados: coste y anchura de banda.
La tecnología ofrece una flexibilidad intrínseca para resolver niveles
inciertos de tarifas para el suscriptor según su crecimiento y penetración,
porque las localizaciones del suscriptor son fijas y no móviles, el despliegue
inicial de la necesidad de radio de las estaciones base proporciona
solamente una cobertura a las áreas donde está evidente la demanda
inmediata para el servicio. La flexibilidad adicional se puede ganar en los
sistemas de WLL que son modulares y permitir fácilmente que las estaciones
base sean desplegadas y la capacidad de la red de ser redistribuida entre
estaciones bases existentes pues necesario para resolver lo mejor posible
demanda del tráfico.
FIGURA N° 14. ARQUITECTURA DE LA TECNOLOGÍA WLL.
Fuente: http:/www.planex.com.ar
101
CUADRO N°4
COMPARACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE REDES DE ALTA VELOCIDAD
PROPIEDAD FAST-ETHERNET 100VG FDDI ATM
Método de Acceso
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection).
DPAM: Método de acceso por
demanda de prioridad.
Esquema de doble anillo con
token.
Acceso Conmutado a
través de Canales y Caminos Virtuales.
Servicios de Red Tráfico Asincrónico
La prioridad permite optimizar el uso del medio
para voz e imagen (comparado con Fast-Ethernet)
Tráfico Asincrónico y
Sincrónico
Todo tipo de tráfico
Medida de Marcos 64-1500 bytes. 64-1500 bytes. 64-4500 bytes 53 Bytes.
Madurez de estándares
Aproximadamente cuatro años de
madurez.
Aproximadamente cuatro años de
madurez
Cerca de 14 años de madurez
de estándares para redes de este tipo (100
Mbps).
Madurez de estándares en
redes WAN. Aún se trabaja en
estándares para redes LAN.
Escala Principalmente para
redes LAN Principalmente para redes LAN
Como Backbone de alta
velocidad.
Para redes WAN, MAN y en futuro en redes
LAN.
Costo
Predica ser la tecnología menos
costosa ya que mantiene la
infraestructura de 10Mbps Ethernet.
Costo alto, ya que requiere de nuevos
equipos especializados.
La existente infraestructura
(ya montada) y la proliferación de vendedores la
hacen que tenga un costo
aceptable.
Costo alto, debido a la
nueva infraestructura que requiere
Cableado: UTP 3 Posible Si No No Cableado: UTP 4 Posible Si No No Cableado: UTP 5 Si Si Si Si
Fibra Óptica Si Si Si Si
Fuente: (http://www.meetingsystems.com)
102
3.- DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS.
• 10 Base – T: Nombre técnico para el par trenzado de Ethernet.
• Ancho de Banda: Son canales que poseen la capacidad de
transmisión de la unidad del Byte en determinadas proporciones,
superiores en general a 64 Kbps.
• ATM (Asynchronous Transfer Mode): Tecnología de red orientada a
la conexión que utiliza pequeñas celdas de tamaño fijo en la capa de
nivel inferior. ATM tiene la ventaja potencial de ser capaz de soportar,
voz, video y datos con una sola tecnología subyacente.
• Baudio: Unidad de velocidad de modulación; el número de baudios es
igual a la inversa de la duración, expresada en segundos del elemento
de señal mas corto. También se puede interpretar como el número de
variaciones por segundo de la señal en la línea de transmisión.
• Bit: Digito binario. Es la menor unidad de información con valores
posibles de 0 y 1.
• CCITT: Comité Consultivo Internacional para telefonía y telegrafía.
103
• CSMA/CD: Característica del hardware de red que al operar permite
que varias estaciones compitan por el acceso a un medio de
transmisión escuchando para saber si el medio esta ocupado, y
mecanismo que permite al hardware detectar cuando dos estaciones
intentan transmisiones simultaneas. Ethernet utiliza CSMA/CD.
• Codec: Es un codificador y decodificador de imágenes y sonidos,
aplicados a los Sistemas de Videoconferencia.
• DNS (Sistema de Nombres de Dominio): Es un sistema de bases de
datos distribuida en línea y utilizado para transformar nombres de
máquina en direcciones IP que puedan leer los usuarios. Los
servidores DNS, a través de Internet, implantan un espacio de
nombres jerárquicos que permiten a las localidades contar con libertad
para asignar nombres de máquinas y direcciones. DNS también
soporta transformaciones separadas entre destinos de correo y
direcciones IP.
• Enrutadores (Routers): es un equipo que permite conectar varias
redes con diferentes protocolos y topologías, ejecuta algoritmos para
buscar el camino ideal de la transmisión de la información y la
comunicación entre nodos de una red WAN o subredes.
104
• Ethernet: Es una popular tecnología de red de área local de Xerox
Corporation. Ethernet es un cable coaxial pasivo; las interconexiones
contienen todos los componentes activos. Es un sistema de entrega
con el mejor esfuerzo que utiliza tecnología CSMA/CD.
• FDDI: Tecnología de red token ring basada en fibras ópticas. FDDI
especifica una razón de transferencia de datos a 100 Mbps utilizando
luz con una longitud de onda de 1300 nanometros, limitando las redes
a 200 Km de longitud aproximadamente y con repetidores cada 2 km o
menos.
• Firewall (Muro de Seguridad): Configuración de ruteadores y redes
colocados entre la organización interna de una red de redes y su
conexión con redes de redes externas, con el fin de proporcionar
seguridad.
• FTP (Protocolo de Transferencia de Archivos): Protocolo estándar
de alto nivel del TCP/IP que sirve para transferir archivos de una
máquina a otra. El FTP utiliza al TCP.
• Gateway (Compuerta): Originalmente los investigadores utilizaron la
gateway (compuerta) IP para referirse a las computadoras dedicadas
105
al ruteo de paquetes. Compuerta significa, programa de aplicación que
interconecta dos servicios (por ejemplo, una compuerta de correo).
• Hertz: Se denomina como la frecuencia de vibraciones eléctricas
(ciclos por segundo).
• Hi – Fi: se denomina como (High Fidelity), alta fidelidad en la emisión
de sonido y voz.
• Interfaz: Conjunto de reglas que definen la interacción entre dos
procesos.
• Internet: Conjunto de Redes y ruteadores que abarca 80 países y
utiliza los protocolos TCP/IP para formar una sola red virtual
cooperativa. Internet conecta mas de diez millones de computadores.
• ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones): Organización
Internacional que establece los estándares para la interconexión del
equipo telefónico. Esta definió el estándar para el protocolo de red
X.25.
• Kbps: Unidad de transmisión de la información, expresado en 1.000
bits por cada segundo.
106
• Mbps: Unidad de transmisión de la información, expresado en
1.000.000 de bits por cada segundo.
• MCU: Unidades de Control de multipuntos.
• Modo de Transmisión Semi – Duplex o Half – Duplex: significa que
la transmisión de la data fluye simultáneamente en ambas direcciones.
• Multiplexor: dispositivo que mezcla canales independientes, cada uno
en su propio circuito (o equivalente) en un solo medio físico común, es
decir, efectúa la multiplexación.
• Multipunto: es la distribución de la señal de video en diferentes
puertos en la frecuencia.
• Nodos: Son un conjunto de máquinas conectadas en la red
destinadas a ejecutar procesos, están conectadas entre sí mediante
una sub-red de comunicación.
• OSI (Sistema Abierto de Interconexiones): Se trata de protocolos,
específicamente estándares de ISO, para la interconexión de sistemas
de computadoras cooperativas.
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• Protocolo: Es el conjunto de reglas que establecen la forma en que
se inicia, ejecuta y finaliza una transmisión de información, es decir, es
el lenguaje o idioma en que la red va a trabajar para conectarse.
• Red LAN: Red de área Local, es la interconexión de dispositivos
relacionados entre sí y con capacidad de comunicarse entre ellos, y
poder compartir recursos comunes.
• Red MAN: Las redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area
Network) conectan segmentos de red local de una área especifica,
como un campus, un polígono industrial o una ciudad, se basa en la
conexión de redes locales que expande el servicio en un área
metropolitana, el soporte de la conexión de las redes se basa en el
servicio de líneas dedicadas o discadas de las compañías telefónicas.
• Red WAN: Red de área Amplia, las mismas emplean líneas
telefónicas u otros medios de comunicación a larga distancia, para
enlazar computadores, separados por kilómetros de distancia y con la
ayuda de enrutadores.
• Repetidor: Es un dispositivo sencillo que se instala para amplificar las
señales del cable de forma que se pueda extender o amplificar la
transmisión de la información en una red.
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• Servidores: Es la computadora encargada de supervisar y monitorear
la forma como se comportan sus archivos, administra los recursos,
discos, impresoras, módems y controla la utilización de cualquier otro
periférico conectado a la red mediante niveles de acceso a la misma.
• SNMP (Protocolo de Administración Simple de Redes): Protocolo
estándar utilizado para monitorear anfitriones, ruteadores y las redes a
las que están conectados.
• Token Ring: Se refiere a un tipo de tecnología de red que controla el
acceso de medios pasando un paquete distintivo, llamado token
(ficha), de máquina en máquina. Una máquina puede transmitir un
paquete sólo cuando tiene la ficha (token). Cuando se utiliza con un
sentido especifico, se refiere al hardware de red token ring producido
por IBM.
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4.- SISTEMAS DE VARIABLES.
Las variables que determinan la presente investigación se presentan a
continuación en su enfoque conceptual y operacional.
- Red de Videoconferencia.
- Interconexión de los procesos de comunicación.
- RED DE VIDEOCONFERENCIA.
Conceptualmente, es un sistema integrado, relacionado entre sí que
permite llevar a cabo el encuentro de varias personas ubicadas en sitios
distantes y, establecer una conversación vía computador personal (Pc)
incluyendo Voz, Video y Sonido, como lo harían si todos se encontraran
reunidos en una sala de juntas, discutiendo cualquier tema en particular.
(http://www.ing.ula.ve).
Operacionalmente, el objetivo fundamental que formará parte de esta
investigación es la Interconexión de los procesos comunicativos en cuanto a
transferencia a Base de Datos de recaudaciones diarias de puntos de venta
distribuidos en todas las tiendas de la Empresa Comreca, donde los
participantes de esta comunicación, entre sí puedan interactuar
aprovechando el medio de transmisión, conversando y discutiendo algún
punto especifico a través de Texto (Teclado) o Voz (Micrófono), sin
necesidad de movilizaciones, perdidas de tiempo, ni abandono a las
funciones rutinarias de trabajo.
110
También se pretende cambiar el esquema de administración de esta
cadena de tiendas, a su vez incluyendo valor agregado al momento de
reformar la infraestructura de telecomunicación, garantizando a ciencia cierta
el objetivo del enlace comunicacional como el beneficio primordial para los
empleados de la misma.
- INTERCONEXIÓN DE LOS PROCESOS DE COMUNICACIÓN.
Conceptualmente, se habla de enlazar dos o más entes que generan
información, que pueden estar en comunicación manual y retardada,
optimizándolo por medio de la automatización que implica una transmisión
por medio de cualquier mecanismo; frecuencia electromagnética, medios
ópticos, microondas, conmutación telefónica. (García, Chamorro, Molina,
2000, p.140).
Operacionalmente, si bien es cierto, el desarrollo de una Interconexión
de procesos, requiere la instalación y configuración de equipos electrónicos
de comunicación de datos y un sistema que sea capaz de manejar el trafico
y/o volumen de información de manera rápida y confiable, aunado a un
Software capaz de comprimir el Video para sacar provecho del ancho de
banda disponible en el mercado a través de una infraestructura publica.
