Fundamentos Esenciales de Redes y Telecomunicaciones: Transmisión y Conmutación

Transmisión Síncrona y Asíncrona

La transmisión de datos es fundamental en las redes. Existen dos modalidades principales:

• Transmisión Síncrona

  Este tipo de transmisión implica el envío de un grupo de caracteres en un flujo continuo de bits, sincronizado por una señal de reloj compartida entre el emisor y el receptor. Esto permite una mayor eficiencia al no requerir bits de inicio/fin para cada carácter.

• Transmisión Asíncrona

  La transmisión asíncrona es aquella en la que se transmite o se recibe un carácter bit por bit, añadiéndole bits de inicio y bits que indican el término de un paquete de datos. Estos bits adicionales sirven para separar los paquetes que se van enviando/recibiendo, permitiendo así sincronizar el receptor con el transmisor sin necesidad de un reloj común constante.

Transmisión Serie y Paralela

La forma en que los bits se envían a través de un medio también se clasifica en:

• Transmisión Serie

  En la transmisión serie, los bits que comprenden un carácter son transmitidos secuencialmente, uno tras otro, sobre una única línea de comunicación.

• Transmisión Paralela

  En contraste, la transmisión paralela envía los bits que representan el carácter simultáneamente, utilizando múltiples líneas de comunicación paralelas. Esto permite una mayor velocidad de transmisión para un mismo carácter, aunque es más costosa y se usa típicamente para distancias cortas.

Ventanas de Longitud de Onda en Fibra Óptica

En la fibra óptica, las ventanas de longitud de onda son rangos específicos donde la atenuación de la señal es mínima, optimizando la transmisión. Las ventanas más comunes son:

• Ventana de 850 nm
• Ventana de 1310 nm
• Ventana de 1550 nm
• Ventana de 1620 nm

¿Qué es la Conmutación?

La conmutación es el proceso fundamental en las redes de telecomunicaciones que permite establecer una conexión lógica o física entre diferentes nodos. Su objetivo es crear un camino apropiado para conectar a dos usuarios o dispositivos ubicados en distintos lugares y distancias, facilitando así la comunicación eficiente a través de la red.

Tipos de Conmutación Existentes

Existen diversas técnicas de conmutación, cada una con sus propias características y aplicaciones:

• Conmutación de Paquetes

  En este tipo de conmutación, un mensaje se divide en unidades más pequeñas llamadas paquetes. Estos paquetes se transmiten de forma independiente por un medio físico compartido, pudiendo tomar rutas diferentes para llegar a su destino, donde son reensamblados.

• Conmutación de Circuitos

  Es aquella en la que los equipos de conmutación deben establecer un camino físico dedicado y exclusivo entre los medios de comunicación previo a la conexión entre los usuarios. Una vez establecido, este circuito permanece activo durante toda la duración de la comunicación.

• Conmutación de Celdas

  Similar a la conmutación de paquetes, pero la unidad mínima de datos conmutados es una celda de tamaño fijo y pequeño, en vez de un paquete de longitud variable. Esto simplifica el procesamiento en los conmutadores y es característico de tecnologías como ATM.

Componentes de una Red de Telefonía Pública

Una red de telefonía pública (PSTN) se compone de varios elementos clave para su funcionamiento:

• Abonados: Los usuarios finales que utilizan los servicios telefónicos.
• Bucle Local (Loop Local): El par de cables que conecta el teléfono del abonado con la central telefónica más cercana.
• Centrales Telefónicas: Nodos de conmutación que interconectan los bucles locales y otras centrales, gestionando las llamadas.
• Líneas Principales (Troncales): Enlaces de alta capacidad que conectan las diferentes centrales telefónicas entre sí.

Diferencia entre ATM y Frame Relay

ATM (Asynchronous Transfer Mode) y Frame Relay son tecnologías de conmutación de paquetes/celdas con diferencias significativas:

Frame Relay (FR)

• Utiliza paquetes de tamaño variable.
• Ofrece menores tasas de transferencia (típicamente en enlaces seriales hasta 2 Mbps).
• Está optimizado principalmente para tráfico de datos.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)

• Utiliza celdas de tamaño fijo (53 bytes).
• Permite mayores tasas de transferencia (comúnmente en enlaces 10/100 Mbps Ethernet o superiores).
• Soporta eficientemente tráfico de voz y datos, así como video, debido a su naturaleza de celdas fijas que facilita la calidad de servicio (QoS).

Aparatos que se Conectan a un Conmutador Frame Relay (FR)

En una red Frame Relay, los dispositivos de usuario final (DTE) se conectan a los conmutadores Frame Relay (DCE) para establecer la comunicación:

PC (DTE) -------- SW.FR (DCE) ----- SW.FR (DCE) ------ PC (DTE)

Donde:

• DTE (Data Terminal Equipment): Equipo Terminal de Datos, como una PC o un router del cliente.
• DCE (Data Circuit-terminating Equipment): Equipo de Terminación de Circuito de Datos, que es el conmutador Frame Relay del proveedor de servicios.

¿Qué son los DLCI en Frame Relay?

Los DLCI (Data Link Connection Identifier) en Frame Relay son identificadores numéricos que representan una conexión lógica entre dos equipos DTE a través de la red Frame Relay. Aunque la red física es compartida, el DLCI permite que cada par de DTEs perciba una conexión virtual dedicada.

Elementos Existentes en un Enlace ATM

Un enlace ATM (Asynchronous Transfer Mode) se caracteriza por varios componentes clave que permiten la transmisión de celdas:

Conmutador ATM (X) --- Rutas Virtuales (VP) --- Conmutador ATM (X)
                     \--- Canales Virtuales (VC) ---/

                     Medio de Transmisión

Los elementos principales son:

• Medio de Transmisión: El soporte físico por donde viajan las celdas (ej. fibra óptica, cable de cobre).
• Rutas Virtuales (VP - Virtual Paths): Agrupaciones de canales virtuales que comparten una ruta común a través de la red ATM.
• Canales Virtuales (VC - Virtual Channels): Conexiones lógicas individuales dentro de una ruta virtual, que transportan las celdas de datos de un usuario específico.