Cómo se transmiten los mensajes a través de la red. Tecnologías para la transmisión de datos en una red informática. Beneficios de la sincronización inalámbrica

Es decir, en un sentido estricto, es una comunidad global de redes grandes y pequeñas. En un sentido más amplio, es un espacio de información global que almacena una gran cantidad de información en millones de computadoras que intercambian datos.

En 1969, cuando se creó Internet, esta red unía solo cuatro computadoras host, pero hoy su número asciende a decenas de millones. Cada computadora conectada a Internet es parte de la Red.

Para comenzar con el esquema más familiar para todos, veamos cómo se conecta una computadora doméstica a Internet y rastreemos a través de qué canales viaja la información transmitida y recibida de Internet. Si accede a Internet desde la computadora de su casa, lo más probable es que esté utilizando una conexión de módem (Fig. 1).

En principio, la conexión con el proveedor puede realizarse a través de varios canales: a través de una línea telefónica, a través de una línea arrendada, mediante comunicaciones inalámbricas o por satélite, a través de una red de televisión por cable o incluso a través de líneas eléctricas; todas estas opciones alternativas se muestran en Higo. 1.

En la mayoría de los casos, se trata de la llamada conexión temporal (de sesión) a través de una línea telefónica. Usted marca uno de los números de teléfono que le proporcionó su ISP y marca a través de uno de sus módems. En la figura. La figura 1 muestra un conjunto de módems del proveedor, el llamado grupo de módems. Una vez que esté conectado a su ISP (Proveedor de servicios de Internet), pasará a formar parte de la red de ese ISP. El proveedor pone a disposición de sus usuarios diversos servicios, correo electrónico, Usenet, etc.

Cada proveedor tiene su propia red troncal o backbone.

En la figura. En la Fig. 1 representamos convencionalmente la red troncal de un determinado proveedor ISP-A. Su red troncal se muestra en verde.

Normalmente, un gran proveedor tiene puntos de presencia (POP) en varias ciudades importantes. En cada ciudad hay grupos de módems similares a los que llaman los clientes locales de este ISP en una ciudad determinada. El proveedor puede arrendar líneas de fibra óptica a la compañía telefónica para conectar todos sus puntos de presencia (POP), o puede instalar sus propias líneas de fibra óptica. Las mayores empresas de comunicaciones tienen sus propios canales de gran ancho de banda. En la figura.

1 mostramos las redes centrales de dos proveedores de Internet. Obviamente, todos los clientes del ISP-A pueden interactuar entre sí a través de su propia red, y todos los clientes del ISP-B pueden interactuar entre sí a través de la suya propia, pero en ausencia de comunicación entre las redes del ISP-A y el ISP- B, los clientes de la empresa A y los clientes de la empresa B" no pueden contactar entre sí. Para implementar este servicio, las empresas “A” y “B” acuerdan conectarse a los llamados puntos de acceso (NAP - Network Access Points) en diferentes ciudades, y el tráfico entre las dos empresas fluye a través de las redes a través de NAP. En la figura. La Figura 1 muestra las redes troncales de sólo dos proveedores de ISP.

Las conexiones a otras redes troncales se organizan de la misma manera, lo que da como resultado la formación de una asociación de múltiples redes de alto nivel.

Hay cientos de grandes proveedores de servicios de Internet en Internet, sus redes troncales están conectadas a través de NAP en varias ciudades y miles de millones de bytes de datos fluyen a través de diferentes redes a través de nodos NAP.

La velocidad de transferencia de información en diferentes partes de la Red varía significativamente.

Las líneas troncales, o troncales, conectan todas las regiones del mundo (Fig. 5): son canales de alta velocidad construidos sobre la base de cables de fibra óptica. Los cables se denominan OC (portador óptico), como OC-3, OC-12 u OC-48. Así, la línea OC-3 puede transmitir 155 Mbit/s, y la OC-48 - 2488 Mbit/s (2,488 Gbit/s). Al mismo tiempo, la información se recibe en un ordenador doméstico con una conexión de módem de 56 K a una velocidad de sólo 56.000 bps.

Cómo se transfiere la información en Internet

Enrutadores

¿Cómo se produce la transferencia de información a través de todos estos numerosos canales? ¿Cómo se puede enviar un mensaje de una computadora a otra en todo el mundo, pasando por varias redes diferentes en una fracción de segundo? Para poder explicar este proceso es necesario introducir varios conceptos y, en primer lugar, hablar del funcionamiento de los routers. La entrega de información a la dirección deseada es imposible sin enrutadores que determinen por qué ruta transmitir la información. Un enrutador es un dispositivo que trabaja con varios canales, enviando el siguiente bloque de datos al canal seleccionado. El canal se selecciona en la dirección especificada en el encabezado del mensaje entrante.

Por tanto, un enrutador realiza dos funciones distintas pero relacionadas.

En primer lugar, envía información a través de canales gratuitos, evitando que se obstruyan cuellos de botella en la Red; en segundo lugar, comprueba que la información va en la dirección correcta.

Es necesario distinguir entre dos tipos de protocolos: básicos y aplicados. Los protocolos básicos son responsables de enviar mensajes físicamente entre computadoras en Internet.

Estos son los protocolos IP y TCP. Los protocolos de aplicación son protocolos de nivel superior; son responsables del funcionamiento de servicios especializados. Por ejemplo, el protocolo http se utiliza para transferir mensajes de hipertexto, el protocolo ftp se utiliza para transferir archivos, SMTP se utiliza para transferir correo electrónico, etc.

Un conjunto de protocolos en diferentes niveles que se ejecutan simultáneamente se denomina pila de protocolos.

Cada capa subyacente de la pila de protocolos tiene su propio sistema de reglas y proporciona servicios a las superiores.

Esta interacción se puede comparar con el esquema de enviar una carta normal. Por ejemplo, el director de la empresa “A” escribe una carta y se la entrega a la secretaria. La secretaria mete la carta en un sobre, escribe la dirección y lleva el sobre a la oficina de correos. El correo entrega la carta a la oficina de correos. La oficina de correos entrega la carta al destinatario: el secretario del director de la empresa "B". La secretaria abre el sobre y entrega la carta al director de la empresa “B”. La información (carta) se transfiere del nivel superior al inferior, adquiriendo en cada etapa información de servicio adicional (paquete, dirección en el sobre, código postal, contenedor con correspondencia, etc.), que no está relacionada con el texto de la carta. .

El nivel inferior es el nivel de transporte postal mediante el cual se transporta la carta hasta su destino. En destino ocurre el proceso inverso: se recupera la correspondencia, se lee la dirección, el cartero lleva el sobre al secretario de la empresa “B”, quien saca la carta, determina su urgencia, importancia y, en función de ello, transmite la información anterior. A los directores de las empresas "A" y "B", que se pasan información entre sí, no les importan los problemas de enviar esta información, así como a la secretaria no le importa cómo se entrega el correo.

La arquitectura del protocolo TCP/IP está diseñada para la red. Internet consta de subredes heterogéneas conectadas entre sí mediante puertas de enlace. Como subredes pueden actuar varias redes locales (Token Ring, Ethernet, etc.), varias redes nacionales, regionales y globales. Diferentes tipos de máquinas pueden conectarse a estas redes. Cada una de las subredes opera de acuerdo con sus propios principios y tipo de comunicación. En este caso, cada subred puede recibir un paquete de información y entregarlo a la dirección especificada. Por lo tanto, se requiere que cada subred tenga algún tipo de protocolo de extremo a extremo para pasar mensajes entre las dos redes externas.

El diagrama de la Fig. le ayudará a comprender cómo funcionan los protocolos. 6.

Supongamos que hay un mensaje enviado por correo electrónico. La transmisión de correo se realiza mediante el protocolo de aplicación SMTP, que se basa en los protocolos TCP/IP. Según el protocolo TCP, los datos enviados se dividen en pequeños paquetes de estructura y longitud fijas, marcados de tal manera que, cuando se reciben, los datos se pueden recopilar en la secuencia correcta.

Normalmente, la longitud de un paquete no supera los 1500 bytes. Por lo tanto, un correo electrónico puede constar de varios cientos de paquetes de este tipo. La corta longitud del paquete no provoca el bloqueo de las líneas de comunicación y no permite a los usuarios individuales aprovechar el canal de comunicación durante mucho tiempo.

A cada paquete TCP recibido, el protocolo IP agrega información que puede usarse para determinar las direcciones del remitente y del destinatario. En la figura. 6 esto se representa colocando una dirección en un sobre. Para cada paquete entrante, el enrutador a través del cual pasa cualquier paquete, usando la dirección IP, determina cuál de los vecinos más cercanos necesita reenviar este paquete para que llegue más rápido al destinatario, es decir, decide cuál es la ruta óptima para el siguiente paquete. . Al mismo tiempo, el camino geográficamente más corto no siempre es óptimo (un canal rápido hacia otro continente puede ser mejor que uno lento hacia una ciudad vecina). Obviamente, la velocidad y las rutas de diferentes paquetes pueden ser diferentes.

Algunos usuarios novatos piensan que la comunicación por Internet es similar a la comunicación telefónica.

Me gustaría enfatizar una vez más la principal diferencia entre la transmisión de información a través de la red telefónica y a través de Internet: cuando llamas a alguien por teléfono en otra región del país o incluso en otro continente, el sistema telefónico establece un canal entre tu teléfono y el que estás llamando. Un canal puede constar de decenas de secciones: cables de cobre, líneas de fibra óptica, secciones inalámbricas, comunicaciones por satélite, etc. Estas secciones permanecen sin cambios durante toda la sesión de comunicación. Esto significa que la línea entre usted y la persona a la que llama es constante durante toda la conversación, por lo que los daños en cualquier parte de esa línea, como el corte de cables durante una tormenta, pueden interrumpir su conversación.

Al mismo tiempo, si la conexión es normal, la parte de la red que se le ha asignado ya no estará disponible para otros. Estamos hablando de una red de circuitos conmutados. Internet es una red de conmutación de paquetes, lo cual es una historia completamente diferente. El proceso de reenvío de correo electrónico es fundamentalmente diferente.

Como se señaló, los datos de Internet en cualquier forma (ya sea un correo electrónico, una página web o un archivo descargado) viajan como un grupo de paquetes. Cada paquete se envía a su destino por la mejor ruta disponible. Por lo tanto, incluso si alguna parte de la Red se interrumpe, esto no afectará la entrega del paquete, que se enviará por una ruta alternativa. Por tanto, durante la entrega de datos no hay necesidad de una línea fija de comunicación entre dos usuarios.

El principio de conmutación de paquetes proporciona la principal ventaja de Internet: la fiabilidad.

Pero si está realizando una conexión de sesión (es decir, se conecta durante la duración de una sesión de Internet), la dirección IP se le asigna solo durante la duración de esta sesión. La asignación de una dirección durante la duración de una sesión de comunicación se denomina asignación dinámica de direcciones IP. Esto es conveniente para el proveedor de ISP, porque durante el período de tiempo en que no accede a Internet, la dirección IP que recibió se puede asignar a otro usuario. Esta dirección IP sólo es única durante la duración de su sesión; la próxima vez que acceda a Internet a través de su ISP, la dirección IP puede ser diferente. Así, el proveedor de Internet debe tener una dirección IP para cada módem al que atiende, y no para cada cliente, que puede haber muchos más.

Una dirección IP tiene el formato xxx.xxx.xxx.xxx, donde xxx son números del 0 al 255. Considere una dirección IP típica: 193.27.61.137.

Para que sea más fácil de recordar, una dirección IP suele expresarse como una serie de números decimales separados por puntos. Pero las computadoras lo almacenan en forma binaria. Por ejemplo, la misma dirección IP en binario se vería así:

11000001.00011011.00111101.10001001.

Los cuatro números de una dirección IP se llaman octetos porque cada uno de ellos tiene ocho bits en representación binaria: 4x8=32. Dado que cada una de las ocho posiciones puede tener dos estados diferentes: 1 o 0, el número total de combinaciones posibles es 28, o 256, es decir, cada octeto puede tomar valores de 0 a 255. La combinación de cuatro octetos da 232 valores, es decir, aproximadamente 4,3 mil millones de combinaciones, excluyendo algunas direcciones reservadas.

Los octetos sirven no sólo para separar números, sino que también realizan otras funciones. Los octetos se pueden dividir en dos secciones: Red y Host. La sección Red se utiliza para determinar la red a la que pertenece la computadora. El host, a veces llamado nodo, identifica una computadora específica en una red.

Este sistema es similar al sistema utilizado en el correo regular, donde una parte de la dirección identifica una calle y la otra parte identifica una casa específica en esa calle.

En sus primeras etapas, Internet consistía en un pequeño número de computadoras conectadas por módems y líneas telefónicas. En aquel entonces, los usuarios podían establecer una conexión a una computadora escribiendo una dirección numérica como 163.25.51.132. Esto era conveniente mientras la red constaba de varias computadoras. A medida que su número aumentó, teniendo en cuenta el hecho de que siempre es más conveniente recordar un nombre de texto que uno digital, los nombres digitales comenzaron a ser reemplazados gradualmente por nombres de texto.

Surgió el problema de automatizar este proceso y, en 1983, se creó en la Universidad de Wisconsin el llamado sistema DNS (Domain Name System), que establecía automáticamente una correspondencia entre los nombres de texto y las direcciones IP. En lugar de números, se propuso una entrada como http://www.myhobby.narod.ru/, que hoy nos resulta familiar.

El correo normal se clasifica de forma similar. La gente está acostumbrada a navegar por direcciones geográficas, por ejemplo: “Moscú, st. Ryleeva, 3, apto. 10", mientras que la máquina de la oficina de correos clasifica rápidamente el correo por código postal.

Así, a la hora de enviar información, las computadoras utilizan direcciones digitales, las personas utilizan direcciones alfabéticas y el servidor DNS sirve como una especie de traductor.

Antes de pasar a una descripción de cómo funcionan los servidores DNS, conviene decir algunas palabras sobre la estructura de los nombres de dominio.

Nombres de dominio

Cuando accede a la Web o envía correo electrónico, utiliza un nombre de dominio. Por ejemplo, la dirección http://www.microsoft.com/ contiene el nombre de dominio microsoft.com. Igual que la dirección de correo electrónico [correo electrónico protegido] contiene el nombre de dominio aha.ru.

El sistema de nombres de dominio implementa el principio de asignar nombres con la definición de responsabilidad para su subconjunto de los grupos de red correspondientes.

Y si cada grupo se adhiere a esta simple regla y siempre recibe confirmación de que los nombres que asigna son únicos entre muchos de sus subordinados inmediatos, entonces no hay dos sistemas, sin importar dónde se encuentren en Internet, que puedan recibir los mismos nombres.

Las direcciones indicadas en los sobres al entregar cartas por correo ordinario también son únicas. Así, la dirección, basada en nombres geográficos y administrativos, identifica de forma única el destino.

Los dominios también tienen una jerarquía similar. En los nombres, los dominios están separados entre sí por puntos: companya.msk.ru, companyb.spb.ru. Un nombre puede tener un número diferente de dominios, pero normalmente no hay más de cinco. A medida que avanza por los dominios de un nombre de izquierda a derecha, aumenta el número de nombres incluidos en el grupo correspondiente.

Cada vez que utiliza un nombre de dominio, también utiliza servidores DNS para traducir el nombre de dominio literal a una dirección IP en lenguaje de máquina.

Como ejemplo, veamos la dirección http://www.pc.dpt1.company.msk.ru/.

El primer nombre del nombre es el nombre de la máquina en funcionamiento: una computadora real con una dirección IP.

Este nombre fue creado y mantenido por el grupo dpt1. El grupo forma parte de una división más grande de la empresa, seguida por el dominio msk (que define los nombres de la parte de Moscú de la red) y ru (la parte rusa).

Cada país tiene su propio dominio. Entonces au - corresponde a Australia, be - Bélgica, etc. Estos son dominios geográficos de alto nivel.

• Además del atributo geográfico, se utiliza uno temático, según el cual existen los siguientes nombres de dominio de primer nivel:
• com - denota empresas comerciales;

(edu) - educativo;

¿Cómo funciona un servidor DNS?

• El servidor NS acepta una solicitud para convertir un nombre de dominio en una dirección IP. En este caso, el servidor DNS realiza las siguientes acciones:
• responde a la solicitud con una dirección IP porque ya conoce la dirección IP del dominio solicitado.
• se pone en contacto con otro servidor DNS para encontrar la dirección IP del nombre solicitado. Esta solicitud puede pasar por la cadena varias veces.
• muestra el mensaje: “No sé la dirección IP del dominio que estás solicitando, pero aquí está la dirección IP del servidor DNS que sabe más que yo”;

informa que dicho dominio no existe.

Imaginemos que escribió la dirección http://www.pc.dpt1.company.com/ en su navegador, que tiene una dirección en el dominio de nivel superior COM (Figura 9). En su forma más simple, su navegador contacta al servidor DNS para obtener la dirección IP de la computadora que está buscando, y el servidor DNS devuelve la dirección IP que está buscando (Figura 10).

Supongamos que el servidor DNS con el que contactó (en la Fig. 11 está designado como DNS1) no tiene la información necesaria. DNS1 comenzará a buscar una dirección IP comunicándose con uno de los servidores DNS raíz. Los servidores DNS raíz conocen las direcciones IP de todos los servidores DNS responsables de los nombres de dominio de nivel superior (COM, EDU, GOV, INT, MIL, NET, ORG, etc.).

Por ejemplo, su servidor DNS1 podría consultar una dirección al servidor DNS raíz. Si el servidor raíz no conoce esta dirección, podría responder: "No conozco la dirección IP de http://www.pc.dpt1.company.com/, pero puedo proporcionar la IP COM del servidor DNS. DIRECCIÓN."

Luego, su DNS envía una solicitud a COM DNS solicitando la dirección IP que está buscando.

Esto sucede hasta que se encuentra un servidor DNS que proporcione la información necesaria.

Una de las razones por las que el sistema funciona de forma fiable es porque es redundante.

Hay muchos servidores DNS en cada nivel, por lo que si uno de ellos no puede darte la respuesta, probablemente haya otro que tenga la información que necesitas. Otra tecnología que agiliza la búsqueda es un sistema de almacenamiento en caché. Una vez que el servidor DNS realiza la consulta, almacena en caché la dirección IP resultante. Una vez que haya realizado una solicitud de DNS raíz y haya recibido la dirección del servidor DNS que sirve a los dominios COM, la próxima vez no tendrá que volver a realizar una solicitud similar. Este almacenamiento en caché se produce con cada solicitud, lo que optimiza gradualmente la velocidad del sistema. Aunque el servidor DNS no es visible para los usuarios, estos servidores procesan miles de millones de consultas todos los días y brindan soporte a millones de usuarios.

ComputadoraPrensa 5"2002

Gracias al progreso, hemos recibido muchos dispositivos e instrumentos que nos hacen la vida más fácil, que funcionan mediante la invención de nuevas tecnologías. Un gran avance en el campo de las comunicaciones fue no solo la transmisión de información a través de un canal inalámbrico, sino también la sincronización de varios tipos de dispositivos en ausencia de una conexión por cable.

¿Qué es la transmisión de datos inalámbrica?

Hay varias formas de sincronizar dispositivos para transferir datos. Cada uno de ellos se utiliza en un área específica y tiene propiedades individuales. Las redes de datos inalámbricas difieren en sus características, por lo que la distancia mínima y máxima entre dispositivos, dependiendo del tipo de tecnología de transmisión de información, será diferente.

Para sincronizar dispositivos a través de un canal de radio, se instalan adaptadores especiales que son capaces de enviar y recibir información. Aquí podemos hablar de un pequeño módulo integrado en un teléfono inteligente o de un satélite orbital. El receptor y el transmisor pueden ser diferentes tipos de dispositivos. La transmisión se realiza a través de canales de diferentes frecuencias y rangos. Detengámonos con más detalle en los detalles de la implementación de diferentes tipos de sincronización inalámbrica.

Clasificación de canales inalámbricos.

Dependiendo de la naturaleza del medio de transmisión, se distinguen cuatro tipos de transmisión inalámbrica de datos.

Canales de radio celular

La transmisión de datos se realiza de forma inalámbrica desde el transmisor al receptor. El transmisor genera un pulso de radio de cierta frecuencia y amplitud, la vibración se emite al espacio. El receptor filtra y procesa la señal, tras lo cual se extrae la información necesaria. Las ondas de radio son parcialmente absorbidas por la atmósfera, por lo que esta conexión puede verse distorsionada por la alta humedad o la lluvia. Las comunicaciones móviles funcionan precisamente sobre la base de estándares de ondas de radio; los canales de transmisión de datos inalámbricos difieren en la velocidad de transferencia de información y el rango de frecuencias operativas. La categoría de transmisión de datos por radiofrecuencia incluye Bluetooth, una tecnología para el intercambio inalámbrico de datos entre dispositivos. En Rusia se utilizan los siguientes protocolos:

• GSM. Este es un sistema global de comunicaciones celulares. Frecuencia: 900/1800 MHz, velocidad máxima de transferencia de datos: 270 Kbps.
• CDMA. Este estándar proporciona la mejor calidad de comunicación. Frecuencia de funcionamiento: 450 MHz.
• UMTS. Tiene dos bandas de frecuencia operativa: 1885-2012 MHz y 2110-2200 MHz.

Canales satelitales

Este método de transmisión de información implica el uso de un satélite en el que se instala una antena con un equipo especial. La señal llega del suscriptor a la estación terrestre más cercana, luego la señal se redirige al satélite. Desde allí, la información se envía al receptor, otra estación terrestre. Las comunicaciones por satélite se utilizan para proporcionar transmisiones de radio y televisión. Puede utilizar un teléfono satelital en cualquier punto alejado de las estaciones celulares.

Canales infrarrojos

La comunicación se establece entre el receptor y el transmisor, que se encuentran a poca distancia entre sí. Este canal para la transmisión inalámbrica de datos funciona mediante radiación LED. La comunicación puede ser bidireccional o retransmitida.

Canales láser

El principio de funcionamiento es el mismo que en la versión anterior, solo que en lugar de LED se utiliza un rayo láser. Los objetos deben estar muy cerca unos de otros.

Los medios de transmisión de datos inalámbricos difieren en su especificidad. Las principales características distintivas son el alcance y el área de aplicación.

Tecnologías y estándares para la transmisión inalámbrica de datos.

Actualmente, la tecnología de la información se está desarrollando a un ritmo rápido. La información ahora se puede transmitir mediante ondas de radio, radiación infrarroja o láser. Este método de intercambio de información es mucho más conveniente que el tipo de sincronización por cable. El rango de acción variará según la tecnología.

A continuación se muestran algunos ejemplos:

• Redes de área personal (WPAN). Los equipos periféricos se conectan utilizando estos estándares. Usar teclados y ratones de computadora inalámbricos es mucho más conveniente que sus contrapartes con cable. La velocidad de transferencia de datos inalámbrica es bastante alta. Las redes personales le permiten equipar sistemas domésticos inteligentes y sincronizar accesorios inalámbricos con dispositivos. Ejemplos de tecnologías que funcionan mediante redes de área personal son Bluetooth y ZigBee.
• Las redes de área local (WLAN) se basan en productos con estándares 802.11. El término Wi-Fi ya es conocido por todos. Este nombre se le dio originalmente a los productos de la serie estándar 802.11, y ahora este término se refiere a productos de cualquier estándar de esta familia. Las redes WLAN pueden crear un radio de operación mayor en comparación con WPAN y el nivel de protección también ha aumentado.
• Redes de Área Urbana (WMAN). Estas redes funcionan según el mismo principio que Wi-Fi. Una característica distintiva de este sistema de transmisión de datos inalámbrico es su mayor cobertura de territorios; a esta red se pueden conectar un mayor número de receptores. WMAN es lo mismo que Wi Max, una tecnología que proporciona conexión de banda ancha.
• Redes globales (WWAN): GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Las redes de este tipo pueden funcionar mediante transmisión de datos por paquetes o mediante conmutación de circuitos.

Las diferencias en las características técnicas de las redes determinan el ámbito de su aplicación. Si consideramos las propiedades generales de las redes inalámbricas, podemos distinguir las siguientes categorías:

• redes corporativas: utilizadas para conectar objetos dentro de una empresa;
• Redes de operadores: creadas por operadores de telecomunicaciones para proporcionar servicios.

Si consideramos los protocolos de transferencia inalámbrica de datos, podemos distinguir las siguientes categorías:

1. IEEE 802.11a, b, n, g, y. Estos protocolos suelen combinarse bajo el nombre comercial común de Wi-Fi. Los protocolos difieren en el rango de comunicación, el rango de frecuencia operativa y la velocidad de transferencia de datos.
2. IEEE 802.15.1. En el marco del estándar, la transmisión de datos se realiza mediante tecnología Bluetooth.
3. IEEE 802.15.4. Estándar para sincronización inalámbrica mediante tecnología ZigBee.
4. IEEE 802.16. Un estándar de telecomunicaciones que tiene un amplio alcance. WiMax es funcionalmente similar a la tecnología LTE.

Actualmente, los protocolos de transferencia de datos inalámbricos más populares son 802.11 y 802.15.1. Las tecnologías Wi-Fi y Bluetooth funcionan sobre la base de estos protocolos.

bluetooth

Un punto de acceso, como en el caso de Wi-Fi, puede ser cualquier dispositivo equipado con un controlador especial que forme una piconet a su alrededor. Esta piconet puede incluir varios dispositivos; si se desea, se pueden combinar en puentes para la transmisión de datos.

Algunas computadoras y portátiles ya tienen un controlador Bluetooth incorporado; si falta esta función, se utilizan adaptadores USB que se conectan al dispositivo y le brindan la capacidad de transferir datos de forma inalámbrica.

Bluetooth utiliza una frecuencia de 2,4 GHz, mientras que el consumo de energía es lo más bajo posible. Fue este indicador el que permitió a la tecnología ocupar su nicho en el campo de la tecnología de la información. El bajo consumo de energía se debe a la baja potencia del transmisor, el corto alcance y la baja velocidad de transferencia de datos. A pesar de esto, estas características resultaron suficientes para conectar y operar varios tipos de equipos periféricos. La tecnología Bluetooth nos ha proporcionado una gran variedad de accesorios inalámbricos: auriculares, parlantes, ratones de computadora, teclados y mucho más.

• 1ra clase. El alcance de la sincronización inalámbrica puede alcanzar los 100 m. Los dispositivos de este tipo se utilizan habitualmente a escala industrial.
• 2do grado. El alcance es de 10 m. Los dispositivos de esta clase son los más comunes. La mayoría de los accesorios inalámbricos entran en esta categoría.
• 3er grado. Alcance - 1 metro. Estos receptores se instalan en consolas de juegos o en algunos auriculares cuando no tiene sentido alejar el transmisor y el receptor.

El sistema de transmisión de datos inalámbrico basado en tecnología Bluetooth es muy conveniente para conectar dispositivos. El costo de los chips es bastante bajo, por lo que equipar el equipo con una función de conexión inalámbrica no afecta en gran medida el aumento de su precio.

Wi-Fi

Junto con Bluetooth, la tecnología Wi-Fi se ha vuelto igualmente omnipresente en el campo de la tecnología de comunicaciones inalámbricas. Sin embargo, la popularidad no le llegó de inmediato. El desarrollo de la tecnología Wi-Fi comenzó en los años 80, pero la versión final no se presentó hasta 1997. Apple ha decidido utilizar una nueva opción en sus portátiles. Así aparecieron las primeras tarjetas de red en el iBook.

El principio de funcionamiento de la tecnología Wi-Fi es el siguiente: se integra un chip en el dispositivo que puede proporcionar una sincronización inalámbrica confiable con otro chip similar. Si hay más de dos dispositivos, deberá utilizar un punto de acceso.

Un punto de acceso Wi-Fi es un análogo inalámbrico de un enrutador estacionario. A diferencia de este último, la conexión se realiza sin cables, mediante ondas de radio. Esto hace posible conectar varios dispositivos a la vez. No olvide que al utilizar una gran cantidad de dispositivos, la velocidad de transferencia de datos se reducirá significativamente. Para proteger los datos, las redes Wi-Fi están protegidas mediante cifrado. Sin ingresar una contraseña, no podrá conectarse a dicha fuente de datos.

El primer estándar de tecnología Wi-Fi se adoptó en 1997, pero nunca se generalizó porque la velocidad de transferencia de datos era demasiado baja. Posteriormente aparecieron los estándares 802.11a y 802.11b. El primero daba una velocidad de transferencia de 54 Mbps, pero funcionaba a una frecuencia de 5 GHz, lo que no está permitido en todas partes. La segunda opción permitía a las redes transmitir datos a una velocidad máxima de 11 Mb/s, lo que no era suficiente. Entonces apareció el estándar 802.11g. Combina las ventajas de las opciones anteriores y proporciona una velocidad bastante alta a una frecuencia operativa de 2,4 GHz. El estándar 802.11y es análogo al 802.11g y tiene un alcance de red más largo (hasta 5 km en espacios abiertos).

LTE

Este estándar es actualmente el más prometedor junto con otras redes globales. La banda ancha móvil proporciona las velocidades de transferencia de datos de paquetes inalámbricos más rápidas. En cuanto a la banda de frecuencia operativa, todo es ambiguo. El estándar LTE es muy flexible; las redes pueden basarse en el rango de frecuencia de 1,4 a 20 MHz.

El alcance de las redes depende de la altitud de la estación base y puede alcanzar los 100 km. La capacidad de conectarse a redes se proporciona a una gran cantidad de dispositivos: teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles, consolas de juegos y otros dispositivos que admiten este estándar. Los dispositivos deben tener un módulo LTE incorporado que funcione junto con los estándares GSM y 3G existentes. Si se pierde la conexión LTE, el dispositivo cambiará al acceso existente a las redes 3G o GSM sin interrumpir la conexión.

En cuanto a la velocidad de transferencia de datos, cabe destacar lo siguiente: en comparación con las redes 3G, ha aumentado varias veces y ha alcanzado los 20 Mbit/s. La introducción de una gran cantidad de dispositivos equipados con módulos LTE garantiza la demanda de esta tecnología. Se están instalando nuevas estaciones base que prestan servicios incluso a asentamientos alejados de las megaciudades.

Consideremos el principio de funcionamiento de las redes de cuarta generación. La tecnología de transmisión inalámbrica de datos por paquetes se lleva a cabo mediante el protocolo IP. Para una sincronización rápida y estable, se forman dúplex tanto de frecuencia como de tiempo entre la estación base y la estación móvil. Gracias a la gran cantidad de combinaciones de rangos de frecuencia emparejados, es posible la conexión de banda ancha de los suscriptores.

La difusión de las redes LTE ha reducido las tarifas de uso de las comunicaciones móviles. La amplia gama de la red permite a los operadores ahorrar en equipos costosos.

Dispositivos de comunicación de datos

En nuestra vida diaria, estamos rodeados de dispositivos que funcionan con tecnologías de transmisión de datos inalámbrica. Además, cada dispositivo tiene varios módulos de actividad de distintos estándares. Ejemplo: un teléfono inteligente clásico utiliza redes GSM, 3G, LTE para transmitir paquetes y datos de voz, Wi-Fi para acceder a Internet a través de un punto de acceso, Bluetooth para sincronizar el dispositivo con los accesorios.

Veamos los dispositivos de transmisión de datos inalámbricos más populares que se han generalizado:

1. Enrutador wifi. Este dispositivo es capaz de proporcionar acceso a Internet a varios dispositivos. El dispositivo en sí está sincronizado con la fuente de Internet, ya sea por cable o mediante una tarjeta SIM de un operador de red celular.
2. Teléfono inteligente. Una herramienta de comunicación universal que permite transmitir información de voz, enviar mensajes de texto cortos, acceder a Internet y sincronizar con accesorios inalámbricos o por cable.
3. Tableta. Funcionalmente puede ser idéntico a un teléfono inteligente. Una característica distintiva es la pantalla grande, que hace que el uso del dispositivo sea más cómodo para ciertos tipos de trabajo.
4. Ordenador personal. Un dispositivo estacionario completo con un sistema operativo incorporado que le permite trabajar en redes de Internet, incluidas las inalámbricas. La transferencia inalámbrica de datos a una computadora desde un punto de acceso generalmente se realiza a través de un adaptador Wi-Fi, que se conecta mediante un conector USB.
5. Computadora portátil. Una versión más pequeña de una computadora personal. La mayoría de las computadoras portátiles tienen un adaptador Bluetooth incorporado y un módulo Wi-Fi, que le permite sincronizar el acceso a Internet, así como conectar accesorios inalámbricos sin adaptadores USB adicionales.
6. Accesorios y periféricos inalámbricos. Esta categoría incluye parlantes, audífonos, cascos, mouse, teclados y otros accesorios inalámbricos que se conectan a dispositivos o computadoras.
7. TV o Smart-TV. Un televisor con sistema operativo es funcionalmente similar a una computadora, por lo que tener módulos inalámbricos integrados es una necesidad.
8. Consola de juegos. Para instalar software, este dispositivo dispone de una conexión inalámbrica a Internet. Las consolas de juegos se sincronizan con el dispositivo mediante tecnología Bluetooth.
9. Equipo inalámbrico "Smart Home". Un sistema muy complejo y multifacético que se controla de forma inalámbrica. Todos los sensores y elementos del equipo están equipados con módulos especiales para la transmisión de señales.

Con la mejora de las tecnologías inalámbricas, los dispositivos antiguos son reemplazados constantemente por nuevos dispositivos que son funcionalmente más eficientes y prácticos. Los equipos de transmisión de datos inalámbricos están cambiando y modificándose rápidamente.

Perspectivas para el uso de redes inalámbricas.

La tendencia actual es reemplazar los equipos cableados con opciones inalámbricas más nuevas. Esto es mucho más conveniente no sólo por la movilidad de los dispositivos, sino también desde el punto de vista de la facilidad de uso.

La producción de equipos inalámbricos permitirá no sólo introducir los últimos sistemas en el mundo de los dispositivos de comunicación, sino también equipar la vivienda del residente medio de cualquier localidad con la última tecnología. Actualmente, sólo las personas de altos ingresos que viven en megaciudades pueden permitírselo.

En el campo de las radiocomunicaciones inalámbricas se realizan constantes investigaciones, cuyo resultado son tecnologías innovadoras que se diferencian de sus antecesoras por su mayor productividad, reducido consumo energético y practicidad de uso. El resultado de dicha investigación es la aparición de nuevos equipos. Los fabricantes siempre están interesados ​​en producir productos que cumplan con tecnologías innovadoras.

Puntos de acceso más productivos y estaciones base potentes permitirán la ubicuidad de las nuevas tecnologías en las grandes empresas. El equipo se puede controlar de forma remota. En el ámbito de la educación, las tecnologías inalámbricas pueden facilitar el proceso de aprendizaje y control. Algunas escuelas ya están empezando a implementar el proceso de educación móvil. Consiste en la enseñanza a distancia mediante comunicación por vídeo a través de Internet. Los ejemplos enumerados son sólo el paso inicial en la transición del desarrollo de la sociedad a una nueva etapa, que se construirá sobre la base de las tecnologías inalámbricas.

Beneficios de la sincronización inalámbrica

Si compara la transmisión de datos por cable e inalámbrica, puede identificar muchas ventajas de esta última:

• los cables no interfieren;
• alta velocidad de transferencia de datos;
• practicidad y rapidez de conexión;
• movilidad del uso de equipos;
• se excluye el desgaste o rotura de conexiones;
• es posible utilizar varias opciones de conexión inalámbrica en un solo dispositivo;
• la capacidad de conectar varios dispositivos a un punto de acceso a Internet a la vez.

Junto a esto, existen algunas desventajas:

• la radiación de una gran cantidad de dispositivos puede afectar negativamente a la salud humana;
• Cuando varios equipos inalámbricos se encuentran cerca unos de otros, existe la posibilidad de que se produzcan interferencias y fallos de comunicación.

Las razones del uso generalizado de redes inalámbricas son obvias. Todo miembro medio de la sociedad moderna necesita estar conectado en todo momento.

En conclusión

Las tecnologías inalámbricas han brindado la oportunidad de la introducción generalizada de equipos de telecomunicaciones, que se utilizan ampliamente en todos los países del mundo. Las constantes mejoras y nuevos descubrimientos en el campo de las comunicaciones inalámbricas nos brindan un nivel cada vez mayor de comodidad, y mejorar el hogar con la ayuda de dispositivos innovadores es cada vez más accesible para la mayoría de las personas.

3.1 Tipos de comunicación y modos de funcionamiento de las redes de mensajería.

Los tipos iniciales de mensajes pueden ser voz, imágenes, texto, datos. Para transmitir sonido se utiliza tradicionalmente el teléfono, imágenes - televisión, texto - telégrafo (teletipo), datos - redes informáticas. La transmisión de documentos (texto) puede ser codificada o facsímil. Para transmitir sonido, imágenes y datos en un único entorno se utilizan redes denominadas redes de servicios integrados.

La transmisión de códigos de mensajes entre dispositivos de almacenamiento ubicados en los nodos de la red de información se llama teletexto (a diferencia del télex, comunicación por teletipo), y la comunicación por fax se llama telefax. Tipos de teletex: correo electrónico (correo electrónico): intercambio de mensajes entre dos usuarios de la red, intercambio de archivos, "tablón de anuncios" y teleconferencias: mensajes de difusión.

El modo de funcionamiento en línea se caracteriza por establecer una conexión entre el remitente y el destinatario con la posibilidad de intercambiar mensajes sin retrasos apreciables. Con importantes retrasos en el almacenamiento de información en nodos intermedios, tenemos un modo fuera de línea.

La comunicación puede ser unidireccional (símplex), con transmisión alterna de información en ambos sentidos (semidúplex) o simultánea en ambos sentidos (dúplex).

3.2 Protocolos

Los protocolos son un conjunto de reglas semánticas y sintácticas que determinan el comportamiento de los bloques funcionales de la red al transmitir datos. En otras palabras, un protocolo es un conjunto de acuerdos sobre el método de presentación de datos que asegura su transmisión en la dirección correcta y la correcta interpretación de los datos por parte de todos los participantes en el proceso de intercambio de información.

Dado que el intercambio de información es un proceso multifuncional, los protocolos se dividen en niveles. Cada nivel incluye un grupo de funciones relacionadas. Para que los nodos de diferentes redes informáticas interactúen correctamente, su arquitectura debe ser abierta. Estos objetivos se logran mediante la unificación y estandarización en el campo de las telecomunicaciones y las redes informáticas.

La unificación y estandarización de protocolos la llevan a cabo una serie de organizaciones internacionales, lo que, junto con la diversidad de tipos de redes, ha dado lugar a una gran cantidad de protocolos diferentes. Los protocolos más utilizados son los desarrollados para ARPANET y utilizados en Internet global, los protocolos de sistemas abiertos de la Organización Internacional de Normalización (ISO - Organización Internacional de Normalización), los protocolos de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT, antes llamado CCITT) y los protocolos del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers). Los protocolos de Internet se denominan colectivamente TCP/IP. Los protocolos ISO tienen siete capas y se conocen como protocolos del Modelo básico de referencia de interconexión de sistemas abiertos (OSIE).

3.3 Modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos (OSIRM)

El EMIOS Básico es un modelo adoptado por ISO para describir los principios generales para la interacción de sistemas de información. EMVOS es reconocido por todas las organizaciones internacionales como la base para estandarizar los protocolos de redes de información.

En EMVOS, una red de información se considera como un conjunto de funciones que se dividen en grupos llamados niveles. La división en niveles le permite realizar cambios en los medios para implementar un nivel sin reestructurar los medios de otros niveles, lo que simplifica y reduce significativamente el costo de actualizar los medios a medida que se desarrolla la tecnología.

EMVOS contiene siete niveles. A continuación se detallan sus números, nombres y funciones.

7mo nivel - aplicado (Aplicación): incluye herramientas para gestionar los procesos de solicitud; Estos procesos se pueden combinar para completar las tareas asignadas e intercambiar datos entre sí. En otras palabras, en este nivel se determinan los datos que se transmitirán a través de la red y se compilan en bloques. El nivel incluye, por ejemplo, medios tales para la interacción entre programas de aplicación como recibir y almacenar paquetes en buzones de correo.

Nivel 6 - representativo (Presentación): se implementan funciones de presentación de datos (codificación, formato, estructuración). Por ejemplo, en este nivel, los datos asignados para la transmisión se convierten del código EBCDIC a ASCII, etc.

5to nivel - sesión (Sesión): diseñado para organizar y sincronizar el diálogo realizado por objetos (estaciones) de la red. En este nivel se determina el tipo de comunicación (dúplex o semidúplex), el inicio y final de las tareas, la secuencia y modo de intercambio de solicitudes y respuestas de los socios que interactúan.

Nivel 4 - Transporte: diseñado para gestionar canales de extremo a extremo en la red de datos; esta capa proporciona comunicación entre puntos finales (a diferencia de la siguiente capa de red, que proporciona transmisión de datos a través de componentes de red intermedios). Las funciones de la capa de transporte incluyen multiplexación y demultiplexación (ensamblaje y desensamblaje de paquetes), detección y eliminación de errores en la transmisión de datos e implementación del nivel ordenado de servicios (por ejemplo, la velocidad y confiabilidad de transmisión ordenada).

3er nivel - red (Red): en este nivel, los paquetes se forman de acuerdo con las reglas de aquellas redes intermedias a través de las cuales pasa el paquete original, y los paquetes se enrutan, es decir. determinación e implementación de rutas a lo largo de las cuales se transmiten los paquetes. En otras palabras, el enrutamiento se reduce a la formación de canales lógicos. Un canal lógico es una conexión virtual entre dos o más objetos de capa de red que permite el intercambio de datos entre estos objetos. El concepto de canal lógico no corresponde necesariamente a una determinada conexión física de líneas de datos entre puntos conectados. Este concepto se introduce para abstraerse de la implementación física de la conexión. Otra función importante de la capa de red después del enrutamiento es controlar la carga en la red para evitar congestiones que afecten negativamente el funcionamiento de la red.

Nivel 2 - canal (Enlace, nivel de enlace de datos): proporciona servicios para el intercambio de datos entre objetos lógicos de la capa de red anterior y realiza funciones relacionadas con la formación y transmisión de tramas, detección y corrección de errores que ocurren en el siguiente nivel físico. Un paquete de capa de enlace se denomina trama porque un paquete en capas anteriores puede constar de una o varias tramas.

Capa 1 - Física: proporciona medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para establecer, mantener y liberar conexiones lógicas entre entidades lógicas de la capa de enlace; implementa las funciones de transmisión de bits de datos a través de medios físicos. Es en el nivel físico donde la información se presenta en forma de señales eléctricas u ópticas, se llevan a cabo conversiones de forma de señales y la selección de parámetros de los medios físicos de transmisión de datos.

En casos específicos, puede ser necesario implementar solo una parte de las funciones nombradas y, en consecuencia, solo habrá una parte de los niveles en la red. Por tanto, en las LAN simples (no ramificadas) no hay necesidad de instalaciones de red ni de capa de transporte. Al mismo tiempo, la complejidad de las funciones de la capa de enlace hace aconsejable dividirla en dos subniveles en la LAN: control de acceso al canal (MAC - Medium Access Control) y control de enlace lógico (LLC - Logical Link Control). La subcapa LLC, a diferencia de la subcapa MAC, incluye algunas funciones de la capa de enlace de datos que no están relacionadas con las características del medio de transmisión.

La transmisión de datos a través de redes ramificadas se produce mediante la encapsulación/desencapsulación de partes de datos. Por tanto, un mensaje que llega a la capa de transporte se divide en segmentos, que reciben encabezados y se transmiten a la capa de red. Un segmento suele denominarse paquete de capa de transporte. La capa de red organiza la transferencia de datos a través de redes intermedias. Para hacer esto, el segmento se puede dividir en partes (paquetes) si la red no admite la transmisión de segmentos completos. El paquete se suministra con su propio encabezado de red (es decir, se produce la encapsulación). Al transmitir entre nodos LAN intermedios, los paquetes deben encapsularse en tramas con posible división de paquetes. El receptor desencapsula los segmentos y reconstruye el mensaje original.

Elementos básicos de una red de transmisión de datos (DTN)

Un medio de transmisión de datos es un conjunto de líneas de transmisión de datos y unidades de interacción (es decir, equipos de red no incluidos en las estaciones de datos) destinados a transmitir datos entre estaciones de datos. Los medios de transmisión de datos pueden ser públicos o dedicados a un usuario específico.

Línea de transmisión de datos: medios que se utilizan en redes de información para distribuir señales en la dirección deseada. Ejemplos de líneas de transmisión de datos son el cable coaxial, los cables de par trenzado y la fibra óptica.

Las características de las líneas de transmisión de datos son la dependencia de la atenuación de la señal de la frecuencia y la distancia. La atenuación suele evaluarse en decibeles, 1 dB = 10*lg(P1/P2), donde P1 y P2 son las potencias de la señal en la entrada y salida de la línea, respectivamente.

Para una longitud determinada, podemos hablar del ancho de banda (banda de frecuencia) de la línea. El ancho de banda está relacionado con la velocidad a la que se transmite la información. Hay velocidades de baudios (modulación) y de información. La velocidad de transmisión se mide en baudios, es decir el número de cambios en una señal discreta por unidad de tiempo, e información: el número de bits de información transmitidos por unidad de tiempo. Es la velocidad en baudios la que está determinada por el ancho de banda de la línea.

Si se transmiten N bits en el intervalo de baudios (entre cambios de señal adyacentes), entonces el número de gradaciones del parámetro de portadora modulada es 2 N. Por ejemplo, con un número de gradaciones de 16 y una velocidad de 1200 baudios, un baudio corresponde a 4 bits/s y la velocidad de la información será de 4800 bits/s.

La máxima velocidad de información posible V está relacionada con el ancho de banda F del canal de comunicación mediante la fórmula de Hartley-Shannon (se supone que se produce un cambio en el valor de la señal por log 2 k bits, donde k es el número de posibles valores de señal discreta )

V = 2*F*log 2 kbit/s,

ya que V = log 2 k/t, donde t es la duración de los procesos transitorios, aproximadamente igual a 3*T V, y TV = 1/(2*p *F), k = 1+A, donde A es la señal/ obstáculo de relación.

Canal (canal de comunicación): un medio de transmisión de datos unidireccional. Un ejemplo de canal sería una banda de frecuencia asignada a un transmisor en comunicaciones por radio. En una determinada línea se pueden formar varios canales de comunicación, cada uno de los cuales transmite su propia información. En este caso dicen que la línea se divide entre varios canales. Hay dos métodos para dividir una línea de transmisión de datos: multiplexación en el tiempo (también conocida como división de tiempo o TDM), en la que a cada canal se le asigna un intervalo de tiempo determinado, y división de frecuencia (FDM - Método de división de frecuencia), en la que una determinada frecuencia La banda está asignada al canal.

Canal de transmisión de datos: un medio de intercambio de datos bidireccional, que incluye un equipo final de datos (nodo) y una línea de transmisión de datos.

Componentes del SPD. Este es un conjunto de hardware para representar información en forma codificada y transformarla con el fin de propagar eficientemente señales a través del medio de comunicación física (FSM) (canal de comunicación). De acuerdo con la definición anterior, un canal de transmisión de datos se puede representar como si consta de dos partes principales: el equipo de transmisión de datos y el medio de comunicación físico a través del cual se transmite la información. En la figura 1 se muestran variantes de estructuras de canales de transmisión de datos. 4, ac.

Ruta de transmisión de datos de la red. Se trata de un conjunto de canales de comunicación conectados en paralelo organizados en líneas de varios tipos que utilizan equipos de multiplexación de frecuencia o tiempo, dispositivos de conversión de señales, módems y dispositivos para aumentar la confiabilidad de la transmisión de información.

El propósito funcional de cada una de las partes especificadas del canal y ruta de transmisión de datos determina su diseño técnico. Estructuralmente, el equipo de transmisión de datos (DTE) está conectado a la línea de comunicación a través de hardware especial (interfaces de comunicación), que se implementan sobre la base de soluciones, requisitos y recomendaciones estándar. Los estándares internacionales que definen la conexión del ADF al entorno físico se denominan recomendaciones de la serie X (MKKTT), en particular X.21 y X.21 bis. En nuestro país, las interfaces de comunicación se denominan JUNTAS, designadas con letras mayúsculas C con un número a la derecha: C1, C2, SZ, C4. LA JUNTA C1 determina la estructura, composición y lógica de la interacción de los circuitos de conexión entre el ADF y el entorno de comunicación física del FSS (Fig. 1.20, a). También establece los parámetros de transmisión (velocidades, tipo de canal de comunicación, etc.) LA JUNTA C2 determina los parámetros de los circuitos de intercambio de datos entre el equipo terminal del OOD de datos y el ADF durante la entrada/salida de datos en serie por uno u otro abonado. sistema (AS). En un sistema de abonado (AS), el intercambio y la transmisión entre dispositivos individuales (usuarios finales) (OA) se realiza en paralelo, es decir, las señales se transmiten simultáneamente a lo largo de todo un grupo de líneas de conexión (circuitos), que también tienen interfaces estándar (los Estándar de interfaz IRPR - paralelo radial). Al conectar un sistema de abonado a un canal de transmisión de datos, en primer lugar, es necesario asegurar el emparejamiento, que se realiza mediante adaptadores (A) a través del IRPR, y en segundo lugar, el emparejamiento del adaptador con el canal de transmisión de datos y, si es necesario, en el caso de transmisión a una cantidad significativa

transición de distancia del método de intercambio paralelo al serial a través de la JUNTA C2.

Figura 4 - Estructura del canal de transmisión de datos

El funcionamiento de un canal de transmisión de datos se puede organizar de varias formas: transmitir datos en una sola dirección (STD simple) (Fig.4, c), cambiar las direcciones de transmisión (STD semidúplex) (Fig.4, b) y, utilizando dos líneas, introduzca la transmisión simultánea en dos direcciones (SPD dúplex), fig. 4. a.

Como se puede ver en la Fig. 4, a-c los componentes principales del canal de transmisión de datos son: dirección del destinatario 0,4; con un dispositivo para recibir información PR y un emisor OL, con un transmisor de PC, un codificador K 0 y un decodificador DK. En el esquema, podemos distinguir el llamado canal de comunicación continuo NCS, que incluye líneas de comunicación, recepción de DM y transmisión de módems M.

Un canal continuo se caracteriza por el ancho de banda, el nivel de ruido Psh, la atenuación y otros parámetros. Cuando se conectan al transmisor un codificador, un decodificador y dispositivos de protección contra errores, basándose en un canal continuo, se forma un canal discreto (DCC).

Para establecer conexiones físicas y lógicas entre la fuente y el sistema de transmisión de información, es necesario organizar el emparejamiento, que se lleva a cabo según el principio de coordinar la velocidad de selección de mensajes por parte de la fuente y la velocidad de su transmisión a través del canal de comunicación. . En este caso, el principio principal de coordinación de la fuente de mensajes con el canal de comunicación (esto se aplica igualmente al receptor y al suscriptor) es la coordinación de todos los elementos del sistema de transmisión de información de acuerdo con los códigos y métodos de codificación utilizados.

La codificación en general se refiere al proceso de representar mensajes utilizando elementos especiales de acuerdo con un conjunto de reglas que permiten implementar efectivamente la transmisión, el procesamiento de información y otros procesos de información.

Como se sabe por la teoría de la información, para un canal continuo la característica más importante es su rendimiento, que se puede calcular de la siguiente manera:

¿Dónde está el ancho de banda del canal?

R s, R w - potencia de señal y ruido.

De la fórmula se deduce que hay dos formas de aumentar la capacidad del canal: aumentar el ancho de banda del canal de comunicación y aumentar la relación señal-ruido.

IS utiliza métodos que implementan cada uno de estos caminos. En particular, si es necesario garantizar altas velocidades de transmisión de mensajes, se utilizan cables coaxiales de alta frecuencia o líneas de fibra óptica como canal continuo, que tienen un nivel de ruido relativamente bajo y permiten la transmisión de una gran cantidad de pulsos por unidad de tiempo.

En un canal continuo también se realizan modulación, demodulación, filtrado y otras transformaciones de señal para el flujo efectivo de los procesos de transferencia de información.

Un canal continuo no permite cumplir con los mayores requisitos para los procesos de transmisión de información impuestos a las redes de información. La solución al problema es utilizar la transmisión de información discreta y su codificación de inmunidad al ruido.

Según la naturaleza del medio físico de transmisión de datos (TD), los canales de transmisión de datos se distinguen entre líneas de comunicación óptica, líneas de comunicación cableadas (de cobre) e inalámbricas. A su vez, los canales de cobre pueden representarse mediante cables coaxiales y pares trenzados, y los canales inalámbricos pueden representarse mediante canales de radio e infrarrojos.

La transmisión de datos digitales es un proceso físico en el que los datos se transfieren en forma de señales entre puntos. Los datos se transmiten a través de determinados canales en forma de telecomunicaciones.

Dichos canales pueden ser: líneas de fibra óptica, cables de cobre y canales inalámbricos. La transmisión de datos en Internet puede ser digital y analógica.

Si la comunicación analógica es la transmisión de una señal en constante cambio, entonces la comunicación digital es la transmisión continua de mensajes (una secuencia de pulsos, un conjunto de ondas). Esta modulación se realiza mediante equipos módem.

Transferir datos a Internet

Hoy en día es simplemente imposible imaginar una oficina moderna sin Internet. ¿Pero qué podría ser? ¿Disponible en cualquier lugar o fijo? ¿O tal vez ambas opciones? En cada uno de estos casos, Internet debe tener alta velocidad y tráfico, ser accesible y funcionar sin fallas.

La información transmitida puede ser en forma de mensaje digital que proviene de la propia fuente (teclado, computadora).

La transmisión de datos a través de una red local también se puede realizar en forma de señal analógica. Su papel lo desempeña una señal de video, una llamada telefónica. Todos ellos están digitalizados en un flujo de bits especial. Para ello, se utiliza un modulador de codificación de pulsos especial o un convertidor analógico-digital.

La codificación y decodificación de la misma fuente se realiza mediante un códec o un equipo de codificación especialmente diseñado.

Tipos de transferencia de datos

Existen dos tipos de transferencia de información en telecomunicaciones:

• Coherente. En este caso, la transferencia de información en forma de símbolos y otros objetos de datos se produce en modo serie. Estas redes de datos digitales envían bits a través de un solo cable, ruta óptica o frecuencia. En este sentido, este proceso requiere menos tiempo para procesar la señal en sí y la velocidad de transmisión en sí es mayor. También hay menos posibilidades de que se produzca un error. También se puede utilizar una red serie en distancias más largas. Esto se debe a la fácil transmisión de bits y números de paridad.


• Paralelo. Esta es la transmisión simultánea de información (elementos de señal de un símbolo). El uso de una gran cantidad de cables en la comunicación digital ayuda a transmitir varios bits simultáneamente. Todo esto le permite lograr una transferencia de información a alta velocidad. Este método se utiliza dentro del propio ordenador (en buses de datos internos, por ejemplo). El único inconveniente aquí es el "sesgo". Esto se debe al hecho de que los cables pueden diferir entre sí en sus características. Por eso un bit puede llegar un poco antes que el otro. Y esto, a su vez, afecta negativamente a la integridad del propio mensaje, dañándolo.

Según el principio de conmutación, las redes pueden ser:

• Con conmutación de paquetes. Toda la información en este caso se transmite en pequeños paquetes. También se les llama paquetes que se conmutan de forma independiente. La mayoría de las redes informáticas actuales se basan en este principio. Pero para trabajar aquí se necesitan equipos más complejos.


• Con conmutación de circuito. Se asigna un canal especial (lógico o físico) para la transmisión entre dispositivos. La información sobre él se transmite continuamente.

Transmisión de datos a través de red eléctrica.

El uso de una red de 220 voltios para transmitir información ha despertado el interés de muchos desarrolladores desde hace mucho tiempo. Hace apenas 15 años, una idea así sólo provocaba una sonrisa. Pero hoy en día la transmisión de datos a través de una red de 220 voltios no causa ninguna sorpresa. Tiene altas posibilidades y perspectivas de gran éxito comercial.

La ventaja más importante de este método de transmisión de información es la ausencia de la necesidad de tender cables y realizar trabajos de instalación. Después de todo, la electricidad está disponible en absolutamente todos los hogares.

Para los desarrolladores, las áreas más prometedoras para utilizar este tipo de comunicación son los sistemas de recopilación remota de información, por ejemplo, lecturas de contadores, sistemas de seguridad y hogares inteligentes, entre muchos más.

Desafortunadamente, ni siquiera la transmisión de datos a baja velocidad a través de una red de 220 V CA se pudo utilizar ampliamente en nuestro país. Esto se debe a la calidad bastante baja de las comunicaciones eléctricas, así como a la baja popularidad de los módems para dicha transmisión en el mercado moderno.

Estos dispositivos se implementan sobre la base de microcontroladores. Esto permite, a nivel de software, resolver cualquier problema que surja respecto al protocolo de transferencia de información, direccionamiento de equipos, verificación de la calidad de las comunicaciones y mucho más.

Pero en la práctica, puede surgir una tarea bastante primitiva: encender y apagar una carga sin romper la línea de suministro. Un transmisor especial puede solucionarlo.

Hoy en día, ya existen muchos adaptadores que permiten organizar una red local a través de un tomacorriente doméstico normal de 220 voltios. Esto es bastante fácil y sencillo de hacer. Solo necesitas enchufar un adaptador que puede convertirse en un punto de acceso Wi-Fi o funcionar a través de un conector RJ-45. La velocidad de transferencia de información en este caso puede alcanzar hasta 95 Mbit por segundo.

Cuando se utiliza una fase, es posible transmitir datos no solo dentro de una habitación, sino también a un apartamento u oficina vecino. Y lo más importante: no necesitará tender un cable de Internet.

Mayor rendimiento de las redes de datos.

Actualmente, existe en el mercado una amplia gama de equipos con los que se pueden modernizar eficazmente estas redes.

Al darse cuenta de que los niveles actuales de la red de datos ya no son adecuados para muchas empresas, los desarrolladores de diversas soluciones tecnológicas ofrecen a los usuarios utilizar varias soluciones originales y económicas. Con su ayuda, es posible aumentar significativamente la capacidad de las redes de transmisión de información.

¿Qué incluye esto? Una de estas innovaciones es el uso del modo de transmisión de datos dúplex en una red local Ethernet. Al reemplazar solo el adaptador de red, es posible duplicar el rendimiento de los segmentos dedicados de la propia red.

Cuando funciona en modo full duplex, cada equipo de red es capaz de recibir y transmitir información simultáneamente a través de un cable de par trenzado.

La única limitación aquí es el hecho de que sólo puede conectar un dispositivo de red a cada uno de los puertos del concentrador. Todo esto reduce el ámbito de aplicación de este equipo. Sólo se pueden crear secciones de alto rendimiento de la propia red, por ejemplo entre el servidor y el conmutador.

Las peculiaridades de esta innovación incluyen el hecho de que no es necesario realizar un seguimiento de las colisiones. Ésta es sólo una forma de modernizar la red de transmisión de información.

Tecnologías de transmisión de datos en la exposición.

Puede encontrar muchos otros productos nuevos y tecnologías avanzadas en esta industria en la exposición internacional “Comunicación”. Se lleva a cabo en el gran complejo expositivo de nuestro país, el Recinto Ferial Expocentre. Expocentre está situado casi en el centro de Moscú, cerca de la estación de metro Vystavochnaya.

Exposición "Comunicación" podrá informar al público objetivo potencial sobre nuevos productos en el mundo de la comunicación. Aquí es donde se reúnen en un solo lugar los principales expertos de la industria de todo el mundo. Las conferencias, congresos, simposios, mesas redondas y clases magistrales que aquí se celebran marcan el vector de desarrollo de este campo de actividad para el próximo año.

Sin duda, la exposición mostrará las modernas tecnologías de transmisión de datos.

Lea nuestros otros artículos: si desea comprender cómo funciona Internet, debe comprender qué es. Internet es sólo una red de datos. No en vano su segundo nombre es la frase “red global”. Es un conjunto de equipos de software y hardware que están conectados por canales de comunicación.

El hardware incluye cliente, servidor y equipo de red. Su propósito es transmitir datos, que pueden ser absolutamente cualquier información, desde texto sin formato hasta videos largos.

Un cliente significa una computadora personal, laptop, teléfono o cualquier otro dispositivo que sea capaz de enviar solicitudes de información desde la red, recibir respuestas y mostrarlas en forma accesible. El servidor se refiere al lugar donde se almacena la información. Se trata de bases de datos que responden a las solicitudes del cliente y le transmiten lo que le interesa. El equipo de red es un canal que conecta el servidor y el cliente.

Cómo se transfiere la información

Si consideramos esquemáticamente la esencia de la red global, se verá así. El cliente envía una solicitud de información al servidor. Esta solicitud se transmite para su procesamiento a través del equipo de red al servidor. Al recibirla, el servidor generará una respuesta a la pregunta y la enviará de regreso a través del equipo de red al cliente. Esto crea un diagrama de interacción entre el cliente y el servidor. Para que este esquema funcione sin problemas, el servidor debe estar funcionando las 24 horas del día; de lo contrario, la información almacenada en su poder será inaccesible.

Cómo funcionan los equipos de red

Para que el cliente y el servidor interactúen entre sí, se utilizan equipos de red: módems, enrutadores, conmutadores y canales de comunicación.

El módem funciona procesando información de forma digital a señales analógicas y viceversa, después de lo cual la transmite a través de canales de comunicación ópticos.

Los enrutadores funcionan almacenando una "tabla de enrutamiento" que contiene paquetes para la transmisión de datos y sus direcciones correspondientes.

El interruptor transmite información entre dispositivos que están conectados directamente a él a una distancia corta mediante un cable especial. Como regla general, los conmutadores se utilizan para crear redes locales, por lo que para trabajar en Internet se utilizan módems y enrutadores.