6.1.-CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN

 

DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN

Toda implementación de una red de comunicaciones de datos involucra una filosofía de diseño y un conjunto de componentes físicos que materializan esta filosofía.

• TERMINALES

Son lugares donde se conecta un sistema central de procesamiento. Se hace referencia a dos formas de conectar un sistema central con una o varias terminales o sistemas secundarios: punto a punto o multipunto.

• PUNTO A PUNTO

 

Cuando un enlace físico une sólo dos puntas de transmisión de  datos, desde donde, por lo general, tanto se pueden enviar como recibir.

Esta conexión tiene importantes características

 

·        Tiene bajo costo

 

·        Permite forma “Conversacional” de comunicaciones

 

·        Apta para transmisión de lotes de datos

 

·        Permite fácil migración a fibra óptica

 

·        Válido en topología de estrella, anillo y árbol

 

·        Admite la utilización de diferentes medios físicos

 

·         Es de fácil implementación (en general es simple)

 

• MULTIPUNTO

 

Se utiliza este termino cuando se hace referencia a un sistema central que conecta varias terminales o sistemas secundarios.

 

La conexión multipunto tiene las siguientes características

 

·        Economiza líneas, módems, adaptadores, puertos del procesador

 

·        Exige la utilización de un “intermediario”

 

·        Exige la utilización del sondeo

 

·        Aumenta los tiempos de respuesta

 

·        Permite mayor conexión de terminales por cada procesador central

 

·        Software y hardware relativamente complejo

• ADAPTADORES DE COMUNICACIÓN

 

El adaptador de comunicaciones es un elemento que conceptualmente existe en cada extremo de cada cable de comunicaciones. Normalmente son dos piezas de hardware independientes-tarjetas de circuitos impresos- aunque pueden venir integrados en el dispositivo. Su modularidad es una condición deseable porque proporciona mayor flexibilidad de configuración al equipo que los contiene.

En salida su función principal es preparar los datos para su transmisión a través de la línea, serializándolos, insertando caracteres de control en el mensaje, permitiendo la sincronización, respondiendo a los comandos de control. En la mayoria de los caso maneja la detección de errores y corrección y el encuadre de datos dentro de un bloque transmitible.

Originalmente los adaptadores venían en modelos especiales para cada disciplina de comunicaciones utilizadas. Actualmente los adaptadores son pequeños computadores implementados en una tarjeta de circuitos, que tienen gran inteligencia residente.

  

                                   

 

• MEMORIA CENTRAL

CODECS(CODES)

El uso de mensajes mas cortos implicaría una pérdida de información en el receptor, que en muchos caos no sería admisible. Entonces, la solución consistió en acortar la forma de representar los datos, sin sacrificar contenido. Asi es como nacen los COMPRESORES/DESCOMPRESORES DE DATOS (CODES)

Un codes consiste en  un dispositivo capaz de analizar una secuencia de caracteres, estudiar su distribución, frecuencia e interrelaciones y producir  finalmente una secuencia de bits de menor longitud que transporte la información original, con total garantía de reversibilidad fidedigna del proceso. De lo anterior se deduce que los codes trabajan en pares por cada linea de comunicación.

Los codes mas modernos utilizan algoritmos muy sofisticados que analizan grandes bloques de datos para estudiarlos y lograr mayor compresión. Muchos garantizan una compactación que supera la relación 2:1.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CODES

 

·        Comprensión de datos de 2:1( o mas)

 

·        Independencia del protocolo utilizado.

 

·        Muy fácil instalación

 

·        Transparente al usuario final

 

·        Completa detección y corrección de errores

 

·        Operación con modems o redes de servicio digitales

 

·        Implementación conjunta con multiplexores STDM

• MODEMS

Los modems son dispositivos destinados principalmente a la conversion de señales digitales en analógicas y viceversa. Su nombre proviene de la contracción  de modulación y demodulación.

Pueden ser externos, independientes, o residir dentro del gabinete del procesador central. Según el caso, se les llama modulares o integrados.

Se distinguen por sincrono y asincrono, dependiendo del tipo de mensaje a transmitir.

Cuando es necesario pueden proveer la sincronización de la señal. Tambien pueden tener mecanismos de discado y auto respuesta. Algunos nombres que están en uso para casos especiales son:

·        BICANALIZADOR( Transmite por dos lineas)

 

·        MULTICANALIZADOR(combinación de un modem y un multicanalizador)

• MULTICANALIZADORES

La funcion principal es proveer un medio para compartir una linea de comunicación entre diversas estaciones de trabajo y/o unidades de procesamiento. Esto conlleva a una reducción de los costos de operación porque se economizan en :

 

1.      Puertos del procesador central 

 

2.      Módems

 

3.      Adaptadores

 

4.      Lineas de teléfono y/u otro tipo de linea

 

5.      Tiempo de la UCP

Técnicas de multicanalización

Dos clases de multicanalizadores

+ de conexión troncal

+ de conexión en líneas simples

Dos técnicas Básicas de multicanalización /demulticanalización

·        FDM(por división de frecuencia)

 

·        TDM(por división del tiempo)

 

• FDM

 

En la técnica se divide el ancho de banda  en rangos de frecuencia. A cada canal se asigna un rango R de amplitud suficiente como para permitir la transmision de lo que se desee enviar.

Dado que no todos los medios fisicos de transmisión admiten un gran ancho de banda, en medios economicos se tienen grandes limitaciones en el número de canales. En un instante t se tienen todos los canales transmitiendo simultaneamente. Esa simultaneidad significa economia en los tiempos finales del sistema  y esa es la principal ventaja de esta técnica.

• TDM( igualitario y ponderado)

 

Dos subdivisiones son necesarias en TDM según se haga referencia al tiempo o a la longuitud de los elementos transmitidos.

El tiempo se divide en períodos fijos cada uno de los cuales se asigna a un canal. Si esta asignación es según una ronda uniforme, tenemos TDM igualitario.

                                     IGUALITARIO(BIT)

TDM                              PONDERADO(BYTE)

                                     ESTADISTICO(BLOQUE)

En un instante t cualquiera un solo de los canales se encuentra transmitiendo y éste utiliza todo el ancho de banda del medio utilizado. Como desventaja tiene la falta de simultaneidad. Como beneficio, importante el permitir un “infinito” número de canales, sacrificando el tiempo total del sistema.

Para el caso de TDM PONDERADO tendremos que la ronda de canales no es uniforme sino que, algunos canales se repetiran más veces  que otros. De esta manera se obtienen prioridades de transmisión diferentes para cada canal.

• TDM ESTADISTICO(STDM)

 

Es una variante donde se trata de aprovechar los tiempos ociosos de las líneas de comunicación. En un ambiente interactivo normal, es bastante claro que las líneas estarán más tiempo ociosas que ocupadas. Si en el esquema de FDM igualitario agregamos una pregunta a cada canal, antes de darle la oportunidad de transmitir, tendremos un esquema STDM.

Una ventaja del STDM es que rompe la restriccion de la suma de vi <= V por lo tanto se podra tener una línea de 9600 bps que sea comun a 4 canales de 2400 bps y un canal de 1200.

• CONCENTRADORES

Es un dispositivo inteligente basado en un microprocesador cuyo cometido principal es concentrar líneas de comunicación. Esta concentración permite economizar líneas, modems, adaptadores y puertos de conexión central. Su uso puede ser local o remoto. El concentrador realiza el sondeo (polling)de sus terminales en forma totalmente independientes y asincrónica de las transmisiones del procesador central.

Entre las funciones comúnmente realizadas por el concentrador  destacan:

 

·        Sondeo de terminales

 

·        Conversión de protocolos

 

·        Conversión de códigos

 

·        Elaboración de formatos de mensajes

 

·        Recolección local de datos como respaldo

 

·        Conversión de velocidades

 

·        Compactación de datos

 

·        Control de errores

 

·        Reingreso automático de los datos capturados

 

·        Diagnósticos.

 

En general son inteligentes, de programación fija y de capacidad de almacenamiento limitada.

• CONTROLADORES

También llamados procesadores nodales. Un concentrador se distingue de un controlador por su nivel de inteligencia y almacenamiento de ambos.

La función principal es CONTROLAR un grupo de terminales de aplicación específica, implementando algunos conceptos del procesamiento distribuido de datos.

• PROCESADORES DE COMUNICACIONES (FEPS)

El termino FEP(Front End Processors) se aplica a procesadores de comunicación super especializados, es decir, con una arquitectura y un sistema operativo especialmente diseñados para manejar todas las funciones relativas a la administración de una res de procesamiento de datos. Su diseño particular lo hace muy eficiente en el procesamiento de las comunicaciones. Es por ello que normalmente realiza todas las funciones relacionadas con el tráfico de la red y la administración de la misma.

 

El beneficio directo de su utilización , es un mejor aprovechamiento del cerebro central. En general admite varios computadores residentes “HOSTS” o sitemas centrales. Su utilizacion es tan generalizada que muchos equipos no se venden si no con uno o varios FEPS. En algunas aplicaciones toma el nombre de conmutadores.

Existen otros tipos de controladores como son :

 

·        Conmutación Anterior (SWITCH IN FRONT)

 

·        Conmutación Posterior (SWITCH IN BACK)

 

·        Suavización de Trafico (TRAFFIC SMOOTHING)

 

·        Conmutación de Mensajes (MESSAGE SWITCHING)

 

·        Conmutador para procesadores de comunicaciones (CATS)

 

·        Conmutador de llave de paso (EIA BYPASS SWITCH)

 

·        Conmutador de retroceso (EIA FALLBACK SWITCH)