ELEMENTOS DE UN SISTEMA TELEINFORMATICO

INTRODUCCION

En este capitulo vamos a estudiar los elementos que componen un sistema teleinformático, comenzando por la computadora central, pasando por el resto de elementos hasta llegar a los terminales que reciben información de la misma o la envían a ella. La parte correspondiente a las líneas de transmisión, los medios y métodos para el envío de las señales se verán en el capitulo siguiente.
Incluimos también en este capitulo ideas sobre la codificación de la información que va a ser transmitida y los métodos de detección y recuperación de errores que puedan producirse.
Por ultimo, sedan unas ideas generales sobre distintas configuraciones que presentan las redes de transmisión de datos.

SISTEMA CENTRAL

Se denomina sistema central a la computadora que procesa la información más extensa en un sistema teleinformatico. También recibe el nombre de Host. Podemos decir que se compone del equipo físico (hardware), donde se encuentran además de la computadora un gran número de dispositivos para el almacenamiento y gestión de la información que, conjuntamente con la parte lógica (software), proporcionan las funciones de proceso.

UNIDAD DE CONTROL DE COMUNICACIONES

Es un dispositivo especializado en tareas de comunicaciones que a través de un procesador gestiona todas las tareas inherentes a los procesos de transmisión de datos. Su misión principal es descargar a la computadora central de dichas tareas actuando como interfaz entre el sistema central y la línea de comunicación de datos. También se denomina Front-end.

EL MODEM

El módem (modulador-demodulador) es el equipo encargado de adaptar la señal digital en un equipo informático a una línea telefónica. Para ello convierte la señal digital en señal analógica mediante algún tipo de modulación, enviando esta señal a través de la línea al receptor, donde otro módem realizará la función contraria

Las principales funciones de un módem son:

1.-Convertir una señal digital en analógica.
2.-Convertir la señal analógica recibida en digital.
3.-Detectar errores de transmisión.
4.-Corregir defectos de las líneas mediante circuitos compensadores.

Las partes constitutivas de un módem son dos en términos globales:

Circuitos de transmisión. Son los encargados de recibir la señal digital de los equipo informáticos, producir la señal portadora por medio de un oscilador y modulador sobre ella la señal digital enviándola a la línea tras pasarla por circuitos que adaptan la señal a la línea telefónica correspondiente.
Circuitos de recepción. Son los encargados de recibir la señal analógica que llega a través de la línea y tras una fase de adaptación se demodula obteniendo la señal digital recibida, reenviándola al equipo informático correspondiente.

EL ADAPTADOR TELEGRAFICO

Es el equipo encargado de adaptar la señal digital de un equipo informático a una línea telegráfica. A diferencia del módem, el adaptador telegráfico no varía la forma de la señal, si no solo la magnitud de los impulsos.
Las líneas telegráficas, por su propia naturaleza, permiten la transmisión de señales de baja velocidad; por tanto, se utilizan para la conexión de terminales lentos.

MULTIPLEXORES Y CONCENTRADORES.

Las conexiones entre los terminales y el sistema central no pueden hacerse de forma individual por cuestiones generalmente de origen económico. Esto ocurre cuando existe una gran concentración de terminales en una zona distante del sistema central. Por ello y para rentabilizar las líneas de transmisión de datos se utilizan dispositivos y métodos para el uso simultáneo y compartido de diversos terminales a través de la misma línea. Esto se consigue con dispositivos denominados “Multiplexores y Concentradores".

Se llama multiplexado a la combinación de varias señales a través de algún medio que posibilite el envío simultáneo de las mismas por una sola línea de transmisión. Existen dos métodos de multiplexado:
Multiplexado por división en el tiempo (TDM). Consiste en combinar distinta señales asignando a cada una de ellas un tiempo de la línea de transmisión de forma cíclica.

Multiplexado por división de frecuencia (FDM). En este método se asigna a cada señal a transmitir una banda (rango de frecuencias) en el espectro de frecuencias que pueden transmitirse por la línea. Cada señal modulada (transportada) por una frecuencia portadora se encuentra suficientemente separada del resto para evitar todo tipo de interferencias o superposición de señales.

Los concentradores son dispositivos similares a los anteriores, añadiéndoles cierto grado de procesamiento dirigido a gestionar con mayor eficacia el tráfico de varias señales a través de una misma línea. Unen señales que se transmiten a distintas velocidades y en distintas frecuencias. Siendo frecuentemente la unidad de control de comunicaciones la encargada de la separación de estas señales para su envío del sistema central y del mismo modo para la transmisión en sentido contrario.

TERMINALES

Podemos definir un terminal de forma genérica, como un dispositivo capaz de transmitir o recibir información a o desde una computadora. Un terminal puede estar constituido por una computadora, un teclado-pantalla, una impresora, una pantalla o display, etc.
Cada terminal se conecta al sistema central mediante una línea de transmisión de datos con todo el conjunto de elementos intermedios que conlleva, así como con el conjunto de órdenes y normas que son precisos para el correcto envío y recepción de la información.

Los terminales se pueden clasificar según distintos criterios. Atendiendo a la capacidad de proceso que poseen, se clasifica en:

Terminales simples. Son aquellos sin capacidad de proceso independiente, es decir, son controlados desde el exterior. Podemos citar entre ellos el teclado-pantalla o la impresora.

Terminales inteligentes. Son aquellos que poseen capacidad de procesamiento independiente. Tiene un procesador y memoria que les permite realizar diversas tareas sin necesidad de ser atendidos por dispositivos externos. Existen teclados-pantallas con cierta capacidad de procesos individual y también podemos citar una computadora personal conectada a un sistema central.

Debido a la revolución de las computadoras personales, es cada vez más frecuente que estas sean utilizadas como terminales, mediante la incorporación de una tarjeta de comunicaciones y el software de control de línea correspondiente.

Una segunda clasificación de terminales se refiere a la aplicación o aplicaciones para las que se utilizan. En este sentido, los terminales se clasifican en:

Terminales de propósito general. Son aquellos cuyas aplicaciones pueden ser diversas, sin que esté definido un solo particular del terminal. Son de este tipo los teclados-pantalla, las impresoras, pantallas, etc.

Terminales de propósito específico. Son aquellos construidos para una determinada aplicación. Tienen características definidas por la propia aplicación y por ello no sirven para otro tipo de necesidades. Podemos citar entre los terminales de este tipo, los cajeros automáticos, terminales punto de venta, datáfonos, etc.

ELEMENTOS DE CONMUTACION

En su forma más simple, la comunicación de datos entre dos puntos tiene lugar a través de una línea de transmisión que los une de forma directa.
Para la realización del encaminamiento de la información de un terminal a otro a través de los nodos de una red, se utilizan las siguientes técnicas:

Conmutación de circuitos. El proceso se realiza en las redes telefónicas. El equipo que inicia la comunicación solicita autorización de llamada y seguidamente realiza la llamada al equipo destinatario. Si éste está libre, se establece un enlace físico a través de un canal para que posteriormente produzca la transmisión de la información entre ambos, terminando el proceso con la desconexión de dicha unión física.

Conmutación de mensajes. En esta técnica el dispositivo emisor incorpora a la información (mensaje) una dirección o indicativo del destino. El mensaje es transmitido a través de los nodos de la red, almacenándose en cada uno de ellos y transmitiéndose al siguiente, mediante tablas de encaminamiento, hasta llegar a su destino. De esta forma no se hace necesario el establecimiento de una ruta dedicada entre los terminales.

Conmutación de paquetes. Se trata en este caso de aunar las características de los métodos anteriores. El envío de los datos se hace en paquetes de longitud limitada. La diferencia con respecto al método anterior es que un mensaje puede tener cualquier longitud en el número de caracteres enviados, mientras que en este caso si el mensaje es grande es necesario dividirlo en paquetes. Con esta técnica se obtiene un mayor aprovechamiento de los circuitos.

CODIFICACIÓN DE LA INFORMACION

La información, para ser transmitida, necesita ser adaptada al medio de transmisión. Para ello, generalmente, será preciso codificarla de tal forma que pueda asegurase una recepción adecuada y segura.

Si tenemos la información en un determinado alfabeto fuente y queremos transformarla en otro alfabeto destino, podemos definir codificación como a la realización de dicha transformación, siendo el código la correspondencia existente ente cada símbolo del alfabeto fuente y cada conjunto de símbolos (palabra) del alfabeto destino.

Un código se dice que es útil cuando existe una correspondencia biunívoca y recíproca entre los símbolos del alfabeto fuente y las palabras del alfabeto destino.

Por otra parte, se dice que un código es redundante cuando existen palabras del alfabeto destino no utilizadas o sin significado o parte de los símbolos podrían no ser necesarios, aunque en general, estos símbolos se utilizan para controlar posibles errores, como veremos a continuación.
Se llama tamaño de un código al conjunto de símbolos que configuran su palabra para representar el correspondiente símbolo del alfabeto fuente. Este tamaño tendrá un valor que vendrá definido por el número de símbolos distintos del alfabeto fuente. Dadas las necesidades de codificación binaria en el conjunto de informaciones que pueden ser manejadas por una computadora (datos, texto, imágenes, sonidos, etc.), podemos decir que el tamaño del código utilizado medido en número de bits vendrá dado por:

El primer código utilizado para la transmisión a distancia a través de señales eléctricas fue el código Morse, inventado por el físico norteamericano Samuel F.B. Morse en 1820, que dio origen al telégrafo electromagnético. Este, en 1896, se convirtió en el telégrafo sin hilos o radiotelégrafo. El código Morse esta compuesto por puntos y rayas que se diferencian en el tiempo de duración de la señal activa o 1. Un 1 corto corresponde al punto y un 1 largo (aproximadamente de duración de de duración tres veces la del punto) corresponde a la raya. Entre cada dos símbolos (punto o raya) existe un 0 separador o ausencia de señal, cuya duración es aproximadamente la de un punto. La separación entre caracteres es tres veces mayor que la del punto, y para la separación de palabras transmitidas el tiempo es de siete veces el del punto. Todas estas referencias y la propia duración del punto en unidades de tiempo dependerán de la velocidad de transmisión que se utilice.
Otro código utilizado en las primeras transmisiones telegráficas y radioeléctricas es el código Baudot, inventado por Emilie Baudot en 1874. Se trata de un código de 5 bits capaz de representar hasta 32 caracteres distintos, pero tiene además dos de ellos que permiten conmutar entre dos grupos denominados letras y figuras. El grupo de las letras contiene el abecedario completo de mayúsculas de la A a la Z, mientras que el grupo de figuras contiene las cifras del 0 al 9, los signos de puntuación y caracteres especiales hasta un total de 26.
Posteriormente se hizo necesario aumentar el conjunto de caracteres, pareciendo códigos de 6 bits capaces de manejar 64 símbolos distintos (el código FIELDATA es un ejemplo de ellos). Mas tarde se paso a códigos de 7 bits capaces de manejar hasta 128 caracteres, entre los cuales podemos citar el código ASCII (american Standard code fro information interchange), de 7 bits, también denominado código numero 5 de CCITT. La siguiente figura muestra el código ASCII mientras que la otra figura indica el significado de los caracteres de control.

En la actualidad se utiliza el código ASCII de 8 bits, en que aparecen los128 caracteres del código anterior más otros 128 caracteres, donde cada fabricante puede hacer propia ampliación del conjunto de caracteres a manejar. En las transmisiones entre equipos diversos no es recomendable la utilización de caracteres de estas ampliaciones por los posibles errores de interpretaciones incorrectas que puedan producirse.