Fundamentos de Sistemas de Comunicación y Redes: Conceptos Clave

Sistemas Dinámicos y Procesamiento

Sistema dinámico: Controlador <- Entrada -> Procesador -> Salida (Retroalimentación).

• Controlador: Actúa de acuerdo con la información que recoge de la salida a fin de conseguir que esta responda a los objetivos del sistema.
• Salidas: Son los elementos que se crean en el proceso.
• Procesador: Es el lugar donde se efectúa el tratamiento de los elementos de entrada.

Protocolos y Estándares

Protocolo: Se define como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación.

• Estándar de hecho: Estándar aceptado en el mercado por su uso generalizado.
• Estándar de derecho: Estándar propuesto por una asociación de estándares para que los fabricantes diseñen sus equipos bajo normas recomendadas.

Dispositivos y Líneas de Comunicación

Mux (Multiplexador): Dispositivo que recibe múltiples entradas y las reúne para transmitirlas juntas en una única salida. La salida debe ser tratada con un demultiplexador para obtener las entradas originales.

Línea punto a punto: Dos equipos conectados mediante una línea dedicada. Es insensible a problemas de recursos, ya que solo emisor y receptor tienen acceso.

Línea multipunto: Topología en forma de red troncal (bus) común a todos los equipos. Del tronco común parte una línea hacia cada terminal mediante un dispositivo llamado concentrador.

Modos de Comunicación

• Simplex: Comunicación unidireccional (de emisor a receptor).
• Semidúplex: Comunicación bidireccional, pero no simultánea.
• Dúplex: Comunicación bidireccional y simultánea (ej. telefonía).

Transmisión de Señales

• Transmisión analógica: Toma todos los valores posibles en un rango.
• Transmisión digital: Toma un número finito de valores.
• Modulación QAM: Método eficiente para obtener el máximo rendimiento de un ancho de banda. Es complejo y costoso de implementar.

Equipos de Restauración

• Amplificador: Restaura la señal analógica devolviéndole su amplitud original.
• Repetidor: Capta y reconstruye la señal digital.

Técnicas de Multiplexación

• FDM (Analógico): Divide el ancho de banda en canales paralelos. Utiliza bandas de guarda para evitar interferencias. Bajo coste, pero baja eficacia y poca flexibilidad.
• TDM (Digital): División del tiempo en intervalos iguales para cada terminal. Requiere muestreo y tiempos de guarda.

Sincronismo y Transmisión

Transmisión en serie y paralelo: En serie, las señales se transmiten sobre una misma línea; en paralelo, se transmiten bits simultáneamente por varias líneas.

Sincronismo: Proceso para acordar el instante preciso de inicio y fin de la información.

• Asíncrono: Sincronización en cada palabra de código mediante bits especiales.
• Síncrono: Envío a cadencia constante sin bits de start/stop. Requiere sincronización de relojes en ambos extremos.

Tipos de Sincronismo

• Bit: Determina el momento de inicio/fin de 1 bit.
• Carácter: Determina los bits que componen cada palabra.
• Bloque: Fragmenta el mensaje en bloques mediante caracteres de control.

Topología de Redes

La topología define cómo se conectan los dispositivos.

Topología Física

• Bus: Un único cable conecta todos los dispositivos.
• Anillo (Simple/Doble): Dispositivos conectados en círculo; el doble permite comunicación bidireccional.
• Estrella (Simple/Expandida): Conexión a un concentrador central (Hub, Switch, Router).
• Árbol (Binario/Backbone): Basado en nodos troncales.
• Malla (Parcial/Completa): Alta tolerancia a fallos al conectar nodos entre sí.

Topología Lógica y Acceso al Medio

Define el rendimiento y la gestión de la red.

• Sondeo (Polling): Relación maestro-esclavo.
• Difusión: Envío a direcciones específicas sin orden preestablecido.
• Pase de testigo (Token): El testigo autoriza la transmisión (Token-bus y Token-ring).