Comunicaciones Digitales Karley Chacon
JUNIO 13 del 2025
¡SEGUNDA EDICIÓN !
Introducción :
En la era de la información, las comunicaciones digitales se han convertido en la columna vertebral de las redes modernas que interconectan personas, dispositivos y sistemas en todo el mundo. Esta disciplina se encarga del estudio y diseño de métodos para transmitir datos de manera eficiente, segura y confiable a través de diversos medios físicos y lógicos. A diferencia de las comunicaciones analógicas, en las comunicaciones digitales la información se representa en forma de señales discretas (bits). Uno de los aspectos fundamentales de las comunicaciones digitales es la relación entre la capacidad de información, el ancho de banda y la línea de transmisión, ya que determina los límites físicos y teóricos para el envío de datos. Además, las organizaciones de estándares como la ITU-T (antes CCITT), IEEE, e ISO, desempeñan un rol esencial al establecer normas que garantizan la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes y la correcta implementación de protocolos.
Historia
Es el intercambio de información a través de medios electrónicos, como internet, redes sociales, correos electrónicos, videollamadas, entre otros. A diferencia de la comunicación analógica, esta se basa en señales digitales, es decir, en datos codificados en bits.
Características principales
Inmediatez: Los mensajes se transmiten casi al instante, sin impor tar la distancia.
Multicanal: Puede combinar texto, audio, video e imágenes en una sola interacción.
Interactividad: Permite respuestas inmediatas y par ticipación activa del receptor.
Accesibilidad global: Cualquier persona con conexión puede comunicarse desde cualquier par te del mundo.
Tipos de comunicación digital: Asincrónica: No requiere que ambas par tes estén conectadas al mismo tiempo, como los correos electrónicos o foros.
Redes sociales: Plataformas como Instagram, X (antes Twitter) o TikTok permiten compar tir contenido y generar interacción.
Blogs y sitios web: Espacios donde se publica contenido informativo o personal de forma estructurada.
Relación entre la capacidad de información, el ancho de banda y la línea de transmisión:
En comunicaciones digitales, existe una estrecha relación entre la cantidad de información que puede transmitirse (capacidad de canal), el ancho de banda disponible y las características de la línea de transmisión.
1. Capacidad de Información:
La capacidad de información de un canal se refiere a la máxima cantidad de datos (en bits por segundo, bps) que puede ser transmitida sin errores. Esta capacidad está influenciada por el ruido y el ancho de banda del canal.
2. Ancho de Banda:
El ancho de banda representa la cantidad de frecuencias que un canal puede transmitir eficientemente. Se mide en hertz (Hz) y determina la velocidad a la que se pueden enviar las señales.
3. Línea de Transmisión:
La línea de transmisión es el medio físico (como cable coaxial, fibra óptica o par trenzado) o inalámbrico (como ondas de radio) a través del cual se envía la información. Las características de esta línea (atenuación, interferencia, ruido, distancia) influyen directamente en la calidad de la transmisión.
4. Fórmulas Importantes
Hay dos fórmulas teóricas clave que explican esta relación: Teorema de Nyquist (canal sin ruido): C=2⋅B⋅log2(M)C = 2 \cdot B \cdot \log_2(M)C=2⋅B⋅log2(M)
Códigos de Comunicación de
Datos:
Los códigos de comunicación de datos son conjuntos de reglas o sistemas que permiten representar información (letras, números, símbolos) en forma de señales digitales (bits) para su transmisión, almacenamiento y procesamiento. Su objetivo principal es facilitar la correcta interpretación de los datos por parte del receptor.
Tipos de Códigos:
a) Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Es el código más común para representar caracteres alfabéticos, numéricos y de control.
Utiliza 7 bits (extendido a 8 bits en muchos casos), permitiendo representar 128 o 256 caracteres diferentes.
b) Código Unicode: Es una extensión de ASCII, capaz de representar caracteres de todos los idiomas del mundo. Utiliza entre 8 y 32 bits por carácter.
c) Código BCD (Binary Coded Decimal): Representa cada dígito decimal (0-9) con un grupo de 4 bits;Muy usado en sistemas financieros y relojes digitales.
d) Código Gray; Código binario donde solo un bit cambia entre números consecutivos;Muy útil para minimizar errores en sistemas digitales, como sensores rotatorios.
Códigos de Comunicación de Datos:
Topologías y Modos de Transmisión de Datos: Topologías de Red:
La topología define la forma en que los dispositivos están organizados e interconectados en una red de comunicaciones. Existen varias topologías, cada una con ventajas y desventajas:
1. Topología de Bus: Todos los dispositivos comparten un único canal de comunicación. Simple y económica, pero vulnerable a fallos en el cable principal.
2. Topología de Estrella: Todos los dispositivos están conectados a un nodo central (switch o hub). Fácil de gestionar y aislar fallos, pero si el nodo central falla, la red se cae.
3. Topología de Anillo: Cada nodo se conecta con exactamente dos vecinos formando un círculo. La información circula en una sola dirección. Es eficiente pero difícil de mantener
Modos de Transmisión de Datos :
El modo de transmisión se refiere a la forma en que los datos se transfieren entre dos dispositivos o nodos en una red. Esta clasificación depende de la dirección en la que viajan los datos y la sincronización entre los dispositivos emisores y receptores.
Según la Dirección del Flujo de Datos
Simplex (Unidireccional): Los datos sólo pueden fluir en una única dirección, del transmisor al receptor, El receptor no puede responder.
Ejemplo: Televisión, radio, monitor de computadora.
ernado): Los datos nes, pero solo una kie-talkie: mientras
algunos sistemas táneo) Los datos bas direcciones. recibir al mismo conexión de red
Protocolos Asíncronos y Síncronos:
Los protocolos de comunicación son reglas que determinan cómo se transmiten y reciben los datos entre dispositivos. Una de las principales formas de clasificarlos es según la sincronización entre el emisor y el receptor, dividiéndose en asíncronos y síncronos.
Protocolos Asíncronos: En una transmisión asíncrona, cada carácter de datos se transmite de forma independiente, sin que haya una sincronización continua entre el emisor y el receptor.
Características:
Los datos se envían byte por byte o carácter por carácter.
Cada byte se acompaña de:
Un bit de inicio (start bit) Entre 5 y 8 bits de datos
Protocolos Síncronos: En la transmisión síncrona, los datos se envían en bloques (frames), y el emisor y receptor se mantienen sincronizados continuamente, usando una señal de reloj compartida o un mecanismo de temporización.
Características:
Transmisión continua de datos, sin necesidad de bits de inicio/parada por cada byte.
Usa secuencias de control al principio y final del bloque de datos.
Se requiere sincronización temporal precisa entre emisor y receptor.
Protocolos de la Serie X del CCITT (ahora ITU-T):
¿Qué es el CCITT?
El CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico), ahora conocido como UIT-T (ITU-T), es una organización internacional encargada de establecer normas globales para las telecomunicaciones y la transmisión de datos.
¿Qué es la Serie X?
La Serie X es un conjunto de recomendaciones (o normas) enfocadas en las redes de datos y telecomunicaciones, especialmente orientadas a la transmisión en redes públicas como X.25, o en redes más modernas como ISDN y servicios sobre Internet.
Principales Protocolos y Recomendaciones de la Serie X:
1. X.25 – Red de paquetes:
Un protocolo para comunicación a través de redes de conmutación de paquetes. Establecer conexiones seguras y confiables entre equipos terminales y redes públicas.
Capas: Se basa en el modelo OSI (capas física, de enlace y de red).
2. X.21 – Interfaz física:
Los aspectos físicos y eléctricos para la conexión entre un terminal de datos (DTE) y un equipo de transmisión (DCE). En redes síncronas para establecer una conexión punto a punto.
5. X.500 – Servicios de directorio:
Una arquitectura para servicios de directorio global, como los que usan empresas para autenticar usuarios.
CONCLUSIÓN :
Las comunicaciones digitales representan un campo dinámico y esencial para el desarrollo tecnológico contemporáneo. A lo largo de este estudio se ha demostrado cómo la eficiencia en la transmisión de datos depende no solo de la calidad del medio físico o el ancho de banda disponible, sino también de un correcto diseño en la codificación, sincronización, control de errores y cumplimiento de normas internacionales.
La correcta implementación de topologías de red adecuadas al entorno, el uso de protocolos síncronos o asíncronos según la necesidad de sincronización, y la adopción de estándares de la serie X del CCITT permiten garantizar comunicaciones confiables, estables y globalmente compatibles. Por su parte, los códigos de comunicación y los mecanismos de control de errores aseguran la integridad de la información, incluso en entornos donde existen ruidos o pérdidas de señal.