Tecnología de las comunicaciones

Telecomunicación. Informática. Redes de ordenadores. LAN (Local Area Network). MAN (Metropolitan Area Network). WAN (Wide Area Network). Topologías. Internet. TCP/IP. Aula virtual. Comunicación inalámbrica. Telefonía móvil. GPRS. GSM. UMTS. GPS

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1. Comunicación Entre Ordenadores: Redes Informáticas

Una red de ordenadores son dos o mas ordenadores conectados por algún tipo de medio de transmisión de datos, por ejemplo, un cable de comunicaciones, que permite que los diferentes ordenadores se comuniquen entre si. La red esta formada tanto por los elementos físicos como por los lógicos. Ambos sistemas se complementan para lograr el correcto funcionamiento de la red.

Una red proporciona la posibilidad de compartir recursos informáticos entre los usuarios de la red. Los recursos que se pueden compartir pueden se:

  • Ficheros y programas informáticos.

  • Impresoras y periféricos: fax, escáner…

  • Correo electrónico.

  • Acceso a Internet.

1.1 Clasificación de Redes Informáticas

RED DE AREA LOCAL.

Suele nombrarse por sus siglas en ingles LAN (local Área Network). Las redes de área local son redes de propiedad privada dentro de un solo edificio. Es una red que cubre una extensión reducida como una empresa, universidad, colegio, etc. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.

RED DE AREA METROPOLTANA.

También es conocida por sus siglas en ingles MAN (Metropolitas Área Network). Se usan para comunicar diferentes ordenadores que se encuentran en una misma ciudad. Se complementan mediante la interconexión de redes locales LAN. Las redes de área metropolitana permiten alcanzar un diámetro de varios kilómetros.

RED DE AREA EXTENSA O WAN.

Siglas correspondientes a Wide Área Network. Cubre vastas extensiones: un país, un continente o el mundo. Utiliza grandes cables transoceánicos o, incluso, satélites. Esta red la conforma una serie de ordenadores dedicados a proporcionar servicios a los usuarios, como, por ejemplo, almacenar ficheros o gestionar y almacenar el correo electrónico. Estas maquinas se llaman servidores.

1.2 Topologías Físicas

Topología de una red es las configuraciones físicas de una red, la forma que adoptan las interconexiones de sus nodos. Un nodo es cualquier puerto de conexión a una red; por ejemplo, puede ser cualquiera de los ordenadores, impresoras o dispositivos conectados a ella.

1.2.1 Topología de BUS

Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se van colgando todos los elementos de una red. Todos los elementos (nodos) de la red están unidos a este cable.

Características:

A favor: Es fácil conectar nuevos equipos a la red.

No se requiere de mucho cable.

En contra: si hay problemas en el cable, la red deja de funcionar y es difícil localizar el problema.

1.2.2 Topología en Estrella

Es aquella en que todos los nodos de la red se conectan a un concentrador o hub.

El concentrador es el encargado de recibir la información y transmitirla hasta su destino. Además, actúa como amplificador de datos.

Las ventajas de una topología en estrella son:

  • Fácil instalación.

  • Fácil detección de averías.

  • Se pueden conectar o desconectar nodos sin problemas.

Los inconvenientes son:

  • Si el concentrador sufre un fallo o avería, la red deja de funcionar.

  • Encarecimiento de la instalación porque se necesita mas cable que en la configuración de tipo bus.

1.3 Componentes Fundamentales de las Redes Informáticas de Comunicación

SERVIDOR: es un ordenador que funciona en una red y que ofrece servicios a otros ordenadores conectados a ella. Los ejemplos mas conocidos de servidores son los de archivos que almacenan datos para conocidos de servidores so los de archivos que almacenan datos para los usuarios, los Web y los que gestionan correo electrónico.

ESTACIONES DE TRABAJO: son los ordenadores conectados a un servidor a trabes de una red local. No necesitan ser ordenadores de última generación, pero si deben contar con una tarjeta de re, el cableado adecuado y el software necesario para comunicarse con el servidor.

TARJETA DE RED: es un circuito impreso que posibilita al ordenador conectarse a una red. Debe estar instalado tanto en servidores como en estaciones de trabajo, controlando el intercambio de datos entre ellos.

CONCENTRADOR o HUB: punto de conexión común de varios ordenadores o de varias redes.

ROUTER o ENRUTADOR: dispositivo que se encarga de conectar dos redes dejando pasar los paquetes de información de una a otra.

CORTAFUEGOS o FIREWALL: sistema de seguridad para redes consistente en una especie de barrera electrónica que previenen de accesos no autorizados.

2. Internet: Principios de Funcionamiento

La importancia que ha tomado Internet en los últimos años justifica que profundicemos en su estudio.

2.1. Definición de Internet

Se trata de una red mundial, una gran red de ordenadores interconectados entre sí, por lo que se le ha llamado red de redes.

El elemento fundamental de cualquier red y también de Internet son los nodos. Estos son los responsables de las siguientes acciones:

  • Enviar información a los destinos que se desee.

  • Capturar y ordenar la información.

  • Hacer llegar la información al receptor adecuado.

  • Reenviar datos.

  • Convertir formatos de datos en protocolos.

  • 2.2. Estructura de Internet

    Estructura Física de Internet

    Internet es una gran red mundial de ordenadores conectados entre si por redes de telecomunicaciones.

    En Internet hay dos tipos de ordenadores. Los servidores, que ofrecen los servicios, y los ordenadores locales, que pertenecen a los usuarios.

    Cuando un usuario como nosotros si quiere conectar a Internet, lo debe hacer a trabes de un servidor, que es el que le proporciona la conexión a la red.

    Estructura de Nombres

    Desde un punto de vista funcional, Internet tiene una estructura más organizada: es la estructura de nombres.

    Este sistema se conoce como DNS (Domain Name System) que, traducido al castellano, significa Sistema de Nombres de Dominio.

    Los elementos del nombre que van entre son obligados; los que van entre [] son opcionales. Hay dos caracteres que separan los campos entre si: «@» y «.».

    Campo de Usuario:

    Es el que define al usuario y se encuentra separado de los demás por el carácter arroba, «@». Normalmente se elige un nombre que identifique al usuario.

    Campo Subdominio:

    Este campo se refiere a un conjunto de usuarios integrados en un departamento de una empresa o una organización. En el caso del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, las direcciones que otorga a sus usuarios están compuestas por tres subdominios.

    Campo Dominio:

    Este campo esta regulado legalmente. No se puede poner el nombre de dominio que uno quiera.

    Algunos definen el tipo de organización a que se refiere el dominio; otros, el país de procedencia.

    DOMINIO

    DESCRIPCION/PAIS

    gov

    Organismo Gobierno

    edu

    Instituciones Educativas

    com

    Compañías Industriales

    org

    Organizaciones de Usuarios

    net

    Operaciones de Servicios

    es

    España

    it

    Italia

    fr

    Francia

    uk

    Reino Unido

    nl

    Holanda

    2.3 Protocolo TCP/IP

    El funcionamiento de una red de ordenadores tan grande como Internet se basa en una idea relativamente simple que consiste en dividir la información en trozos o paquetes, que viajan de manera independiente hasta su destino, donde, conforme van llegando, se ensamblan de nuevo para dar lugar al contenido original. Estas funciones las realizan los protocolos TCP/IP.

    El TCP (Transport Control Protocol), o Protocolo de Control de Transporte, se encarga de fragmentar (dividir) los paquetes de información en el origen de la comunicación y de unirlos en el destino, y el IP se encarga de hacer llegar cada fragmento a su destino.

    3. Aulas Virtuales

    Las nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación nos ofrecen la posibilidad de nuevas formas de comunicación entre las personas. Se paso de utilizar materiales escritos a medios audiovisuales y, ahora, estas nuevas tecnologías nos proporcionan recursos interactivos mediante el uso de ordenadores e Internet. Esta revolución en las telecomunicaciones afecta a las personas en lo profesional y en lo privado; por supuesto, también la educación esta afectada por estos cambios. La metodología y la practica en educación a distancia evolucionan acorde a los adelantos que se producen en las telecomunicaciones abriendo un nuevo horizonte y replanteando estrategias y metodologías en el campo de la educación no presencial con la aparición del aula virtual. En el aula virtual se trata de ofrecer las mismas posibilidades de comunicación que en el aula convencional.

    3.1. El Concepto de Aula Virtual

    El aula virtual es un elemento imprescindible en el nuevo modelo educativo que integran las nuevas tecnologías. El concepto de aula virtual se ha venido desarrollando a partir de la década de los ochenta, termino que puede definirse como el empleo de comunicaciones a trabes de ordenadores conectados entre si para crear un entorno de aprendizaje semejante al que normalmente se produce en el aula convencional.

    Entonces, el aula virtual es un entorno de enseñanzaza-aprendizaje basado en aplicaciones de telecomunicaciones. Dicho entorno permite que los estudiantes y los profesores interactúen, estableciendo una comunicación entre ellos. Su consecuencia son las múltiples estrategias o formas de aprender que ofrecen estas aulas.

    3.2. Objetivos de las Aulas Virtuales o Entornos Virtuales de Aprendizaje

    El modelo de aula virtual se basa en cuatro aspectos fundamentales:

    · La flexibilidad en respuesta a la adaptación de la enseñanza a los estudiantes en función de sus necesidades. El perfil de los estudiantes de un aula virtual es el de una persona que necesita de un sistema que pueda adaptarse a su realidad personal, profesional y familiar. Le debe permitir flexibilidad en el modelo de evaluación, en el Plan de Trabajo de las asignaturas, en el acceso a las fuentes de información, etc.

    · La cooperación, ya que los estudiantes no están solos en su proceso de aprendizaje. En el entorno virtual debe ser posible cooperar con los demás estudiantes, realizando trabajos en equipo, o con otras personas de la comunidad virtual.

    · A pesar de la virtualidad, no se debe olvidar que, para que en un entorno de aprendizaje sea eficaz, debe existir una atención personalizada para las necesidades de cada estudiante. Esto se logra a trabes de las tutorías personalizadas.

    · La interactividad es la clave de toda esta nueva forma de aprender y educar. La interacción es múltiple ya que se establece entre estudiantes y entre estos y los profesores tutores.

    3.3. Recursos Interactivos de Internet

    Entre los recursos interactivos que dispone Internet, se puede hacer una clasificación diferenciando entre servicios sincrónicos y asincrónicos.

    Servicios Sincrónicos

    Los servicios sincrónicos son aquellos en los que el emisor y el receptor del mensaje en el proceso de comunicación están presentes en el mismo momento. Estos recursos sincrónicos son los que hacen percibir al alumno que pertenece a una comunidad educativa, puesto que la interacción con otras personas se realiza en el mismo instante de tiempo.

    Servicios Asincrónicos

    Los servicios asincrónicos son aquellos que permiten la transmisión de un mensaje entre el emisor y el receptor sin que tengan que coincidir en el tiempo. Requieren necesariamente de un lugar físico y lógico, como un servidor, que permita acceder a el para guardar o recuperar datos.

    Los servidores asincrónicos constituyen los recursos más valiosos para su utilización en la modalidad de educación a distancia, ya que el poder acceder a la información cuando se dispone de tiempo se hace absolutamente necesario por las características especiales que presentan los alumnos que estudian en esta modalidad.

    4. Sistema de Comunicación Inalámbrica

    4.1. Telefonía Móvil. Evolución Tecnológica

    La evolución de la telefonía móvil durante los últimos años ha sido vertiginosa y, para su estudio la clasificamos por «generaciones», aunque el tiempo de duración de cada una de ellas tiene que ver con la de los humanos.

    4.1.1 Primera Generación

    Como su propio nombre indica, fue la primera tecnología de telefonía móvil que se utilizo en el mundo. La primera fue analógica, y tuvo una utilización limitada.

    4.1.2 Segunda Generación

    El GSM (global System for Mobile) fue el primer sistema de telefonía móvil digital que se lanzo en el mundo. En España se realizaron las primeras pruebas en 1992 y se lanzo comercialmente en 1994. Actualmente, es la tecnología empleada en la inmensa mayoría de teléfonos móviles. Se emplea en mas de 179 países, de modo que se puede viajar por el sin cambiar de teléfono.

    GPRS (General Packet Radio System): también pertenece a la segunda generación. Esta tecnología permite casi duplicar la velocidad de transmisión en telefonía móvil, hasta alcanzar actualmente los 50kb/s. Permite acceso a Internet a trabes del móvil y la facturación por paquetes de informática de forma que el usuario solo paga por la cantidad de datos enviados o recibidos (kbits/s), no por tiempo de conexión. Por ejemplo, acceder a un portal, realizar una búsqueda y recibir los resultados cuesta unos 30 céntimos, independientemente de que se trate 20 minutos en realizar la operación. En la misma línea, el precio de mandar un correo electrónico o de mirar las páginas dependerá del tamaño del correo o del número de páginas.

    Esta tecnología de teléfonos móviles esta basada en la técnica de conmutación de paquetes (empleada en las redes de datos fijas, como Internet) en la que no hay reserva previa de canales de comunicaron, con lo cual, un canal no esta transmitiendo datos, puedes ser usado por otro terminal

    SERVICIO DE TELEFONIA MOVIL

    I-MODE: En el año 1999 la compañía Japonesa DoCoMo, lanzo el servicio i-mode, que permitía una conexión a Internet a trabes de los teléfonos móviles.

    El funcionamiento de este sistema es el siguiente: divide la información en pequeños paquetes de datos, parecido a lo que hace el protocolo TCP/IP de Internet. Con este sistema de información«en paquetes», a diferencia de las redes telefónicas para móviles normales, un gran numero de personas puede acceder a las información simultáneamente. Además, el modelo de transmisión de datos en paquetes ayuda a reducir los costes, ya que las tarifas de conexión, al igual que la tecnología GPRS, se basa en el volumen de información enviada y recibida.

    4.1.3. Tercera Generación

    UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) es el estándar que se empleara en la llamada 3º generación de teléfonos móviles (3G), que permitirá disponer de banda ancha en telefonía móvil y transmitir un volumen de datos importante por la red. Con la tercera generación serán posibles las videoconferencias, descargas videos, el intercambio de postales electrónicas, paseos «virtuales» por casas en venta, etc.

    4.2 Sistemas de Navegación por Satélite

    Los sistemas Globales de Navegación por Satélite son aquellos que permiten conocer las coordenadas de un punto sobre la tierra, es decir, la posición y el instante preciso de tiempo en el que se encuentra, lo que constituye la base de cualquier sistema de navegación. Además de esto, pueden ofrecer otros servicios, como veremos a continuación. En este apartado vamos a estudiar el GPS, que es de propiedad estadounidense; fue el primero y es de origen militar y el GALILEO, de propiedad europea y en el que participa España. También existe un sistema de navegación que pertenece a la Federación Rusa y que se llama GLONASS, que, al igual que el GPS, tiene origen militar.

    4.2.1 Sistema GPS

    GPS significa ´Global Position System`; en español, «Sistema de Posicionamiento Global». Es un sistema de orientación y navegación basado en la recepción de las informaciones emitidas por 24 satélites, los NAVSTAR, que están en orbita. Estos satélites están distribuidos y orientados en el espacio de tal manera que tenemos siempre, como mínimo, cuatro satélites a la vista en cualquier zona de la Tierra. Esta red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos y esta gestionado por su Departamento de Defensa, Aunque una parte de la información emitida es de uso civil. Esta es uso desde 1973. Para acceder a este sistema, deberemos tener un aparato GPS.

    4.2.2 Sistema GALILEO

    GALILEO es la iniciativa europea surgida para desarrollar un Sistema Global de Navegación por Satélite, de titularidad civil, que proporcione a Europa independencia respecto al sistema actual GPS propiedad de Estados Unidos. Este sistema esta en la fase de desarrollo y no estará operativo hasta 2008.

    El funcionamiento del Sistema GALILEO es similar al del GPS, aunque tiene algunas diferencias: por ejemplo, el sistema esta constituido por 30 satélites, diseño que mejora su cobertura en latitudes extremas (cerca de los Polos) con respecto a los sistemas actuales. Igual que el GPS, permite conocer las coordenadas de un punto sobre la tierra y el instante preciso de tiempo en el que se encuentra, lo que constituye la base de cualquier sistema de navegación. Además incluye servicios de búsqueda y rescate e incluso, información comercial.