INDICE

I. INTRODUCCION..................................................................................................................2

1.1 Objetivos..........................................................................................................................3

1.1.2 Objetivo general:.......................................................................................................3

1.1.3 Objetivos específicos:................................................................................................3

1.1.4 Operacionalización de variables....................................................................................4

1.1.5 Planteamiento del problema..........................................................................................5

1.1.6 Justificación...................................................................................................................6

II. MARCO TEORICO..............................................................................................................7

2.1 Antecedentes....................................................................................................................7

2.1.1 Información General..................................................................................................9

2.1.2 Información Específica............................................................................................10

III. MARCO METODOLOGICO............................................................................................27

3.1 Tipo de estudio...............................................................................................................27

3.1.1 Investigación............................................................................................................27

3.1.2 Descriptivo.............................................................................................................. 27

3.1.3 Analítico..................................................................................................................28

3.1.4 Área de estudio........................................................................................................29

3.2 Tipo de información.......................................................................................................29

3.2.1 Información primaria:..............................................................................................29

3.2.2 Información secundaria:..........................................................................................29

3.3 Análisis de la información..............................................................................................30

ANEXOS.................................................................................................................................33

BIBLIOGRAFIA.....................................................................................................................50

I. INTRODUCCION

El presente trabajo de investigación denominado “perturbaciones en la transmisión de datos en

las redes computacionales y su prevención”, es el resultado de la búsqueda de información

conforme a los problemas que se presentan en los sistemas de redes computacionales ya sea en

usuarios domésticos hasta usuarios avanzados.

Este trabajo recopila y ordena la información proveniente de la investigación realizada en base

a las experiencias obtenidas con ocasión de dicho estudio. Como sabemos durante la

comunicación se pueden producir diferentes alteraciones y esto no ocurre solo en el aspecto

humano, sino que también podemos encontradnos con problemas en las comunicaciones de

datos o redes computacionales.

En este trabajo se pretende dejar claramente al lector una idea de las perturbaciones que se

producen durante las transmisiones de datos. Observaremos que clase de alteraciones son las

más frecuentes, así mismo se describirán los orígenes y como se producen estos efectos en las

redes o sistemas de comunicación, igualmente se explicaran los métodos que se pueden

aplicar con cada efecto que se mencione, para poder dar una respuesta y solución, en algunos

efectos se hablaran como podemos mitigarlas pero no así poder solucionarla en su totalidad,

ya que siempre estarán presentes en nuestros sistemas ya que son de carácter externos.

2

1.1 OBJETIVOS

1.1.2 OBJETIVO GENERAL:

Describir las causas y efectos de las perturbaciones en las redes computacionales y su

mitigación.

1.1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Describir las causas más frecuentes que originan las perturbaciones en las redes

computacionales.

2. Explicar los efectos de las perturbaciones en las redes computacionales durante la

transmisión de datos.

3. Detallar los métodos para mitigar los efectos de las perturbaciones en las redes

computacionales.

3

1.1.4 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Variable Sub Variable Definición conceptual Definición operacional Indicadores Instrumentos

Causas Perturbaciones

(Del lat. perturbatĭo, -ōnis). Según RAE

Durante la comunicación se pueden producir diferentes alteraciones y esto no ocurre solo en el aspecto humano, sino que también pueden ser encontradas en las comunicaciones de datos o redes, a este tipo de alteraciones se les conoce como perturbaciones y siendo que todos los dispositivos eléctricos y electrónicos emiten interferencias son, entonces, susceptibles a estas.

1. Experimentación de algún tipo de perturbación durante la manipulación de datos.

Si/No

Acción y efecto de perturbar o perturbarse.

1. f. Alteración del orden o del desarrollo normal de

algo.

2. Requerimiento de respaldos por la desconfianza en las alteraciones y perturbación de los datos.

EfectosTransmisión de

datos

(Del lat. transmissĭo, -ōnis). Es la transferencia física de datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de par trenzado, fibra óptica, los canales de comunicación inalámbrica y medios de almacenamiento. Los datos se representan como una señal electromagnética, una señal de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.

3. Es común el uso de algún medio de transmisión de datos en el entorno.

Si/No

1. f. Acción y efecto de transmitir.

4. Perjuicios en el proceso de transferencia o comunicación de los datos.

Métodos Mitigación

(Del lat. mitigatĭo, -ōnis). Es la reducción de la vulnerabilidad de las perturbaciones, es decir la

atenuación de los daños potenciales sobre los equipos y componentes de

comunicación causados por un evento.

5. Recursos eficaces para reducir a su mínima expresión las perturbaciones.

Si/No1. f. Acción y efecto de

mitigar.

4

1.1.5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Hoy por hoy la tecnología sigue en acenso con nuevos dispositivos, computadores, sistemas de

comunicación y monitoreo; pese a que la gran mayoría de los usuarios son cautivados por los

actuales cambios tecnológicos, no deja de existir un problema o deficiencia en cuanto al

rendimiento de los equipos, ya que el medio ambiente, y la misma intervención humana tiende

a crear situaciones en donde es afectada la comunicación entre dispositivos, a como son: el

famoso “Caída del Sistema” en donde se pierde la comunicación entre los puntos

interconectados, en las comunicaciones de datos o redes computacionales.

Las perturbaciones se deben a múltiples causas; los componentes electrónicos

(amplificadores), al ruido térmico de los resistores, a las interferencias de señales externas, etc.

Es imposible eliminar totalmente el ruido, ya que los componentes electrónicos no son

perfectos. Sin embargo, es posible limitar su valor de manera que la calidad de la

comunicación resulte aceptable.

La frecuencia con que se originan las perturbaciones en su mayoría se debe a situaciones

externas como la falta de mantenimiento en los nodos de interconexión de punto a punto,

como los efectos del calor sobre el cableado de red provocados por estar expuestos a la

intemperie (sol, lluvia, viento, ondas electromagnéticas y eléctricas).

El efecto de las perturbaciones se pone de manifiesto en el número de errores que se presentan

en el sistema de comunicación, dando como resultado la incomunicación de la red, error en los

datos que se envían o que se reciben, amplificación de señales generando picos de voltajes que

pueden provocar el daño de los equipos, perdida de datos y el origen de fenómenos mediante

el cual una señal que transita por una red se induce en otro que discurre paralelamente dando

como resultado la perturbación.

Cuando los equipos no son los recomendados en una red donde estará expuesta a factores

externos y donde su utilización sea exigente, las perturbaciones serán de mayor magnitud.

Entre los métodos para evitar el cableado pueden usarse desde la adecuación del cableado de

las redes, hasta la utilización de equipos de rectificación de datos, protecciones de picos de

voltaje, y mallas electromagnéticas o apantalladas.

5

1.1.6 JUSTIFICACIÓN

El propósito de este trabajo investigativo se pretende dar al lector una guía de las

perturbaciones que se producen durante las transmisiones de datos, en el que se describirán las

clases de alteraciones más frecuentes dentro del sistema de comunicación, dónde se originan y

cómo podemos mitigarlas o reducirlas para evitar la frecuencia con que se presentan, así

mismo que este documento sea un apoyo a las áreas destinadas a la resolución de problemas

que se presentan en informática, áreas de mantenimiento en redes, y lectores que necesiten

ampliar conocimientos.

El presente trabajo de investigación sirve de apoyo a usuarios que necesiten solucionar

problemas o efectos de carácter externos o internos en sus sistemas de comunicación, el cual

su importancia radica en que en la actualidad estos estudios en Nicaragua no están

profundizados o reunidos en una sola documentación, así mismo servirá a estudiantes de

carreras de tecnologías en información en sistemas computacionales, técnicos o ingenieros que

den soporte en las áreas de sistemas.

6

II. MARCO TEORICO

2.1 Antecedentes

El presente en documento describe las causas y efectos de las perturbaciones en las redes

computacionales y su mitigación para mejorar las comunicaciones, pero antes de detallar cada

uno de ellos primeramente nos adentraremos en los inicios de las transmisiones de

comunicaciones en el comenzó en 1844, cuando Samuel Morse puso en marcha el primer

sistema telegráfico confiable. Este sistema fue también el primer paso en la transmisión de

datos, pues, como bien lo sabemos, los símbolos utilizados por Morse son de naturaleza digital

(puntos y rayas). Tres décadas después, con Alejandro Graham Bell, comenzó la era de la

transmisión analógica de señales de voz por medios telefónicos. El sistema telefónico casi

suplantó al sistema telegráfico y el subsiguiente desarrollo de la tecnología, sobretodo en el

dominio de la electrónica, benefició casi exclusivamente a los sistemas analógicos de

transmisión de información.

Esta situación se prolongó durante casi un siglo y fue el creciente desarrollo de la tecnología

de las computadoras y la necesidad, cada vez más apremiante, de interconectar sistemas de

procesamiento digital de la información, lo que aceleró el desarrollo de las tecnologías de la

transmisión de señales digitales. Por su propia naturaleza, el procesamiento de datos implica la

recolección y la transmisión de señales digitales desde puntos alejados hasta un procesador

central. En los años 50 el único medio apropiado para la transmisión de datos era la red

telefónica ordinaria y fue necesario entonces adaptar las señales digitales a ese medio de

transporte.

Cabe destacar que las señales digitales debidamente codificadas no podían transmitirse

directamente por un canal telefónico y era necesario convertirlas en señales compatibles con

ese medio de transmisión analógica. Por otro lado, los canales telefónicos son muy

susceptibles al ruido y el receptor debe tener la capacidad para correlacionar las señales

recibidas con los conjuntos finitos de valores digitales. Aunque las comunicaciones digitales

comenzaron su gran desarrollo a partir de la década de los 50, mucha de la terminología y

conocimientos básicos se han derivado del viejo arte de la telegrafía. Un resultado de esta

situación ha sido la variedad de formas en las cuales se han definido las velocidades de

transmisión. En las señales digitales esto limita la velocidad de transmisión pues estas

7

perturbaciones en una línea de transmisión producen el incremento en la taza de errores de

bits, y en una señal analógica esta línea de transmisión introduce variaciones de amplitud y

frecuencia lo que degrada la calidad de la señal.

En la década de los 90 con el avance de las computadoras y en la actualidad con la aparición

de los teléfonos inteligentes o Smartphone, tablets, tv digitales, y otros medios de transmisión

de datos como el wifi o bluetood se incrementan los niveles de comunicación, así mismo

incrementándose la ocurrencia de las perturbaciones debido a causas técnicas o influencias de

otros medios ya sean internos o externo, por lo cual siempre habrá una variación y deficiencia

al recibir la señal, de la cual hemos transmitido, por diferentes adversidades que se deben

tomar en cuenta al momento de transmitir. En las señales analógicas, esto degrada la señal y le

introduce alteraciones. Dentro las señales digitales variara en 1 bit, siendo es convertido en

“1” lógico o en “0” lógico dependiendo del valor que llegue.

En las señales digitales esto limita la velocidad de transmisión pues estas perturbaciones en

una línea de transmisión producen el incremento en la taza de errores de bits, y en una señal

analógica esta línea de transmisión introduce variaciones de amplitud y frecuencia lo que

degrada la calidad de la señal.

En Nicaragua, fue en 1988 el primer país de toda América Latina que recibió su dominio

nacional .ni en Internet, antes que México, Brasil o Chile. No obstante, en estos primeros años

las autoridades universitarias de la UNI ni mucho menos el gobierno de aquel entonces

estaban muy interesados en aprovechar esta puerta hacia el progreso, por lo que no se trataban

temas como perturbaciones en la transmisión de datos, sino hasta que la globalización borro

fronteras a través de las comunicaciones y a necesidad de estar conectados, informados y en

contacto, se ha convirtió en un fenómeno masivo, en un sistema nervioso que abarcó todos los

continentes. Prueba de ello es que casi siete personas, de cada diez en el mundo, se comunican

a través de un teléfono móvil.

En Nicaragua desde ese entonces hasta la actualidad, las comunicaciones de datos han

evolucionado dramáticamente y más en los últimos años en tal nivel que se estima que se

superan los 3 millones de usuarios de telefonía móvil, así mismo empresas, colegios,

universidades que ocupan redes para las conexiones de internet, intranet, uso de servidores

8

para alojar información y transmisiones de datos esto de acuerdo a cifras oficiales de

Telecomunicaciones y Correos (Telcor), órgano rector.

En nuestros días existen métodos para mitigar estas perturbaciones en dependencia del tipo de

anomalía que se presente, el cual empresas como Enitel, Telcor y Netsolution entre ellos, han

visto la importancia de conocer estos problemas que se presentan a los usuarios, y como

aplicar los métodos que sean necesarios para mitigarlos o corregirlos.

2.1.1 Información General

Transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones digitales es la transferencia física

de datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación punto a punto o punto a

multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de par trenzado, fibra óptica, los canales de

comunicación inalámbrica y medios de almacenamiento. Los datos se representan como una

señal electromagnética, una señal de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o

infrarrojos (Ver Gráfico 11).

Las perturbaciones en una transmisión de datos analógicas o digitales es inevitable, pues

existen una serie de factores que afectan a la calidad de las señales transmitidas por lo que

nunca serán iguales a las señales recibidas.

En las señales digitales esto limita la velocidad de transmisión pues estas perturbaciones en

una línea de transmisión producen el incremento en la taza de errores de bits, y en una señal

analógica esta línea de transmisión introduce variaciones de amplitud y frecuencia lo que

degrada la calidad de la señal.

Las principales causas perturbaciones en las comunicaciones son:

1. Ruido: Su efecto es un conjunto de señales extrañas a la transmisión que se introducen en

el medio de transmisión provocando alteraciones de amplitud del voltaje y variaciones de

frecuencia.

2. Distorsión de retardo: Su efecto en las comunicaciones de datos es que la señal se

transmite mediante guías de ondas y la velocidad de propagación varía con la frecuencia,

por lo que los distintos armónicos o componentes del espectro de frecuencias de la señal

no viajen todas a la misma velocidad y las frecuencias centrales aumenten su velocidad.

9

Por lo que se presentará la distorsión de retraso y para contrarrestar esto se requiere el uso

de ecualizadores

3. Atenuación y distorsión de atenuación: Su efecto es la pérdida de potencia que se produce

en el medio de transmisión por la longitud que esta presenta, pues la potencia de la señal

recibida es inversamente proporcional a la distancia entre el transmisor y el receptor. En

medios guiados esta atenuación es representado por la proporciona de la potencia

transmitida y la potencia recibida

La codificación binaria es de gran utilidad práctica en dispositivos electrónicos como

ordenadores, donde la información se puede codificar basándose en la presencia o no de una

señal eléctrica. Sin embargo, esta señal eléctrica puede sufrir alteraciones (como distorsiones o

ruidos), especialmente cuando se transportan datos a grandes distancias. Por este motivo, ser

capaz de verificar la autenticidad de estos datos es imprescindible para ciertos propósitos

(incluido el uso de información en entornos profesionales, bancarios, industriales,

confidenciales o relacionados con la seguridad). Por éste motivo existen algunos mecanismos

que garantizan un nivel de integridad de los datos, es decir, que el destinatario obtiene una

confirmación de que los datos recibidos son, de hecho, similares a los datos transmitidos.

Existen dos maneras de proteger la transferencia de datos para que no se produzcan errores:

Instalando un medio de transmisión más seguro, es decir, una capa de protección física. Una

conexión convencional tiene, por lo general, un porcentaje de error entre 10-5 y 10-7.

Implementando mecanismos lógicos para detectar y corregir errores. La mayoría de los

sistemas de control lógico de errores se basan en la suma de información (esto se denomina

"redundancia") para verificar la validez de los datos. Esta información adicional se denomina

suma de comprobación. Verificación de errores: Sé han perfeccionado mejores sistemas de

detección de errores mediante códigos denominados: “Mecanismos para la detección de

errores”.

2.1.2 Información Específica

2.1.2.1 Transmisión de datos: Analógica y Digital

En transmisión de datos se debe tener en cuenta la naturaleza de los datos, como se propagan

físicamente, y qué procesamientos o ajustes se necesitan a lo largo del camino para asegurar

que los datos que se reciban sean inteligibles. Toda transmisión entre un emisor y un receptor

10

se realiza siempre a través de un medio de transmisión, que es el sistema (físico o no) por el

que viaja la información transmitida (datos, voz, audio, etc.) entre dos o más puntos distantes

entre sí. Por el medio de transmisión viajan ondas electromagnéticas, que son las que

realmente contienen la información. En relación a la naturaleza del medio, se clasifican:

Medios guiados: Los medios guiados son aquellos en los que la señal electromagnética viaja

confinada en algún medio físico de transmisión. Los medios de transmisión guiados más

comunes son: par trenzado, cable coaxial, par trenzado y fibra óptica.

Medios no guiados: En este tipo de medio, las ondas electromagnéticas se transmiten sin ser

encauzadas en ningún medio físico, por ejemplo, en aire, agua o vacío (Ver gráfico 12).

Con el término enlace directo hacemos referencia al camino de transmisión entre dos

dispositivos en el que la señal se propaga directamente del emisor al receptor sin ningún otro

dispositivo intermedio que no sea un amplificador o repetidor. El término enlace directo se

aplica tanto a medios guiados como no guiados.

2.1.2.2 Transmisión

Tanto señales analógicas como digitales se transmiten por medios de transmisión que sean

adecuados a su espectro. Las señales electromagnéticas sufren una serie de alteraciones que

conllevan un deterioro o distorsión de la señal, siendo necesario utilizar de equipos especiales

que nos permitan alcanzar mayores distancias o en su defecto, minimizar de alguna forma

estas alteraciones que afectan a las señales. En el caso de transmisión analógica son necesarios

el uso de amplificadores para lograr distancias grandes, pues la señal se debilita con la

distancia. La transmisión analógica puede transportar tanto datos analógicos, en cuyo caso los

amplificadores introducen una distorsión que puede ser aceptada (por ejemplo, voz), como

digitales, en cuyo caso estos errores son intolerables. En cuanto a transmisión digital, ésta sólo

se puede realizar a cortas distancias, ya que la atenuación y otros elementos introducen errores

en los datos. Para conseguir mayores distancias, teóricamente distancias infinitas, se hace uso

de los llamados repetidores regenerativos, cuya función es regenerar la señal a partir de otra

señal atenuada, debilitada o alterada de alguna forma, pero que alcance un umbral mínimo que

permita ser decodificada y vuelta de nuevo a codificar en cada salto, permitiendo con ello, en

teoría, una longitud del enlace infinita. A pesar de las grandes inversiones en transmisión

11

analógica, se está derivando una transmisión digital generalizada, tanto a largas como cortas

distancias, motivado por los siguientes hechos:

1. Abaratamiento de la tecnología: Debido a los grandes avances en escalas de

integración LSI y VLSI, provocando una drástica reducción de la tecnología, mayor

integración y, por tanto, reducción de costes.

2. Ruido no aditivo: Al utilizar repetidores (regeneración de la señal), en lugar de

amplificadores, los errores son no acumulativos.

3. Aprovechamiento del medio: Se consiguen líneas de mayor ancho de banda con

técnicas de multiplexión en el tiempo (técnicas digitales), de menor coste que las

técnicas de multiplexión en frecuencias (técnicas analógicas).

4. Seguridad y privacidad: La digitalización de los datos, tanto analógicos como

digitales, permite el uso de técnicas de cifrado y encriptación.

5. Integración: Con el tratamiento digital de los datos, tanto digitales como analógicos,

todas las señales se pueden tratar de forma similar, permitiendo con ello, la total

integración de las diferentes señales en un mismo medio. Las actuales redes de banda

ancha permiten la integración de audio, vídeo y datos sobre el mismo medio.

2.1.2.3 Medios de transmisión

El concepto de medio de transmisión hace referencia al camino entre el transmisor y el

receptor. Los medios de transmisión se clasifican en guiados (a través de un conductor) y no

guiados (atmósfera o espacio), en ambos, la comunicación se realiza mediante ondas

electromagnéticas (Ver gráfico 13).

Las características y calidad de la transmisión están determinadas tanto por el tipo de señal,

como por las características del medio. En el diseño de sistemas de transmisión es deseable

que tanto la distancia como la velocidad de transmisión sean lo más grandes posibles. Hay una

serie de factores relacionados con el medio de transmisión y con la señal que determinan tanto

la distancia como la velocidad de transmisión, algunos son:

1. Ancho de banda: En condiciones ideales, al aumentar el ancho de banda de la señal,

la velocidad de transmisión puede incrementarse. En la práctica, como hemos visto, la

velocidad de transmisión viene determinada por el ancho de banda del medio.

12

2. Dificultades en la transmisión: Atenuación, ruido, retardos, etc., y en general,

fenómenos físicos no deseables y que producen un deterioro de la transmisión, y por

tanto, una disminución de velocidad de transmisión.

3. Interferencias: Producidas por campos electromagnéticos cercanos a la banda.

Especialmente importantes en medios no guiados.

4. Número de receptores: Los medios guiados se pueden utilizar como enlace punto

apunto o como enlace compartido, en este caso, cada uno de los conectores puede

atenuar y distorsionar la señal, disminuyendo la velocidad y distancia. En la Figura se

muestra el espectro electromagnético, así como la frecuencia a la que operan diferentes

técnicas de transmisión sobre medios guiados y no guiados (Ver gráfico 14).

2.1.2.4 Perturbaciones en las Transmisiones de datos

Cualquier señal transportada por un medio de transmisión acusa efectos de atenuación, ancho

de banda limitado, distorsión de retardo y ruido. Si los datos son digitales, estas perturbaciones

pueden conducir a errores. Aunque todos estos factores se presentan juntos y producen un

efecto combinado, (Ver gráfico 15) consideraremos cada una de estas perturbaciones por

separado:

2.1.2.4.1 El ruido

El ruido es un fenómeno universal que tiene una multiplicidad de orígenes desde fuentes

acústicas (maquinas, vehículos, parlantes) hasta fuentes eléctricas (líneas de potencia,

motores). También puede ser un origen óptico, térmico, magnético, etc. Sea cual sea este

último, el término ruido se aplica, en general, para referirse a cualquier cosa indeseable que

opaca una señal legitima y que no está directamente relacionada con ella (en cuyo caso se

trataría de una distorsión). De hecho, el ruido puede ser, por sí mismo, otra señal, como las

distintas formas de interferencia que se producen en los circuitos electrónicos.

Se denomina ruido a toda señal no deseada que se mezcla con la señal útil que se quiere

transmitir. Es el resultado de diversos tipos de perturbaciones que tiende a enmascarar la

información cuando se presenta en la banda de frecuencias del espectro de la señal, es decir,

dentro de su ancho de banda. Este tipo de señales que no contienen información están

compuestas por una mezcla aleatoria de longitudes de onda. En sistemas de comunicación de

le asigna el termino ruido a la falta de información en una señal.

13

El ruido se origina predominantemente en el interior del propio enlace de comunicaciones y

usualmente es de naturaleza totalmente aleatoria, lo que hace que sea muy difícil de tratar.

Una de las formas más usuales de medir los niveles de ruido, es comparándolos con los

niveles de la señal. De este modo, nos independizamos de sus valores absolutos para ponerlo

en comparación con la señal. Es decir que es una forma relativa de medirlo, pero con otro

enfoque.

Es uno de los modos más habituales porque los receptores, para reproducir adecuadamente la

señal, necesitan que haya una buena diferenciación entre uno y otro. Cuando mejor es esa

diferenciación, mejor es la lectura de la señal.

Más aún, algunos receptores funcionan incluso con sensibilidades extremas, es decir que son

capaces de producir lecturas con niveles de potencia extremadamente bajos, a condición de

que la diferencia mencionada sea apropiada.

A esta relación entre el nivel de la señal y el nivel de ruido, se la denomina relación señal-a-

ruido. La relación señal-a-ruido, indicada S/N, es el cociente entre los valores de los

parámetros de la señal y del ruido en el mismo punto y con resultado adimensional.

Los orígenes del ruido son múltiples, pudiendo citarse como más importantes los siguientes:

1. La agitación térmica producida en las moléculas del material que forma los

conductores y, sobre todo, en las resistencias, por el choque con los electrones en

movimiento.

2. El movimiento desordenado, en las válvulas termoiónicas y especialmente en los

semiconductores, de los electrones y otros portadores de corriente, lo que les lleva a

emplear más o menos tiempo en su recorrido de un electrodo a otro. Este movimiento

desordenado de los portadores de carga aumenta considerablemente con la

temperatura.

3. La naturaleza discreta de los portadores de corriente de los semiconductores (Ruido

Shoot).

14

4. La irradiación de los cuerpos negros es otro factor importante en el ruido de las

comunicaciones por radio, ya que todos los objetos del universo, dependiendo de su

temperatura, emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.

5. El ruido producido por fuentes tales como contactos defectuosos, artefactos eléctricos,

radiación por ignición y alumbrado fluorescente, en general conocidas como señales

parásitas.

6. El ruido errático producido por fenómenos naturales tales como tormentas eléctricas

con relámpagos y rayos, eclipses y otros disturbios en la atmósfera o fuera de ella

como las manchas solares.

7. El ruido generado a causa de la Radiación de fondo de microondas.

A continuación se detallan cada una de las clases de ruido:

1. Ruido térmico: Es debido a la agitación térmica de electrones dentro del conductor y es

producido por la energía interna de la materia. Como se recordará, el movimiento browniano

de las partículas produce energía que en general se disipa en modo de calor.

Este ruido se asocia con el movimiento rápido y aleatorio de los electrones dentro de un

conductor, producido por la agitación térmica. Este movimiento fue observado por primera

vez por Robert Brown, botánico inglés. Observó primero pruebas de la naturaleza de la

materia como partículas en movimiento, en los granos de polen. El movimiento aleatorio de

los electrones fue reconocido por primera vez en 1927, por J. B. Johnson de los Bell

Telephone Laboratories. Los electrones en el interior de un conductor portan una carga

negativa unitaria, y la velocidad cuadrática media de uno de ellos es proporcional a su

temperatura absoluta. En consecuencia, cada paso de un electrón entre choques con moléculas

produce un corto pulso de corriente, que produce un voltaje pequeño a través del componente

resistivo del conductor. Como este tipo de movimientos del electrón es totalmente aleatorio y

es en todas direcciones, el voltaje promedio en la sustancia debido a esos movimientos es 0 V

cd. Sin embargo, ese movimiento aleatorio sí produce una componente de ca. La componente

de ca debida a la agitación térmica tiene varios nombres, que incluyen al de ruido térmico,

porque depende de la temperatura; también movimiento browniano, por su descubridor, ruido

de Johnson, en honor de quien relacionó el movimiento browniano de las partículas con el

15

movimiento de los electrones y, ruido blanco, porque el movimiento aleatorio se produce en

todas las frecuencias. Por consiguiente, el ruido térmico es el movimiento aleatorio de los

electrones libres dentro de un conductor, causado por la agitación térmica. Johnson demostró

que la potencia del ruido térmico es proporcional al producto del ancho de banda por la

temperatura. En forma matemática, la potencia del ruido es:

N = KTB

Donde

N= potencia del ruido (watts)

B = ancho de banda (hertz)

K =constante de proporcionalidad de Boltzmann (1.38 x 10 -23 joules por grado kelvin)

T =temperatura absoluta, en grados kelvin (la temperatura ambiente 17° C o 290° K)

Para convertir de °C a grados kelvin sólo se suma 273°. Por consiguiente, T = °C + 273.

Entre las características más sobresalientes del ruido térmico, prevalecen que es aleatorio,

porque los electrones agitados por la energía browniana tienen un movimiento aleatorio; es

blanco, denominación que recibe por analogía con la luz blanca, al estar presente en todas las

frecuencias; y es resistivo, porque depende lineal y directamente de la resistividad del

material. El ruido térmico recibe el nombre alternativo de ruido plano, porque su respuesta es

plana.

Es la causa de ruido más importante en los circuitos eléctricos y, por consecuencia, está

presente en todos los componentes de los sistemas de comunicaciones que incluyen circuitos

eléctricos o electrónicos, particularmente en los receptores en que los niveles de señal pueden

ser comparables a los de ruido térmico generado en los circuitos del propio receptor. Su origen

es el movimiento aleatorio de los electrones libres en los conductores y semiconductores. Este

movimiento es causado por la temperatura y puede interpretarse como que, en un instante

dado, el número de electrones que se mueven en una dirección es mayor que el de los que se

mueven en dirección opuesta, sin que en un período largo de tiempo predomine el movimiento

en ninguna de las dos direcciones, es decir, su valor medio es cero. En otras palabras el ruido

térmico se considera como una variable aleatoria de valor medio cero, pero su valor

16

instantáneo no es cero. En ausencia de un voltaje externo, el movimiento aleatorio de los

electrones da lugar a una corriente que cambia de magnitud y dirección continuamente que, en

los extremos del conductor o del elemento de circuito particular, produce un voltaje fluctuante:

el voltaje de ruido. La magnitud instantánea de este voltaje de ruido es muy pequeña y no

puede medirse con instrumentos convencionales, sin embargo en receptores, en que los niveles

de señal procedentes de la antena son muy pequeños, el voltaje de ruido puede ser comparable

y aún superior al de señal, con lo que ésta quedaría literalmente “enterrada” en el ruido y no

sería posible detectarla, ya que el nivel de ruido, es igual o superior al de la señal y serían

amplificados por igual en los circuitos amplificadores del receptor. La densidad espectral del

ruido térmico es uniforme en el espectro de frecuencias, es decir que sus componentes

espectrales abarcan desde 0 Hz (c.c.), hasta frecuencias del orden de 1013 Hz, en la región del

ultravioleta con la misma amplitud, de aquí que a este tipo de ruido se le designa como ruido

blanco por analogía con la luz blanca cuyo espectro es uniforme en el rango de frecuencias

visibles, o en otras palabras, contiene por igual componentes de todos los colores del espectro

visible.

2. Ruido de intermodulación: Es la generación de frecuencias indeseables de suma y

diferencia, cuando se amplifican dos o más señales en un dispositivo no lineal, que puede ser

un amplificador de señal grande (cuando distintas frecuencias comparten el mismo medio de

transmisión). Aquí la importancia la tiene la palabra indeseable, porque en los circuitos de

comunicaciones con frecuencia se desea mezclar dos o más señales, y producir las frecuencias

de suma y diferencia. Éstas son las llamadas frecuencias de productos cruzados. Los productos

cruzados se producen cuando tanto las frecuencias armónicas como las fundamentales se

mezclan en un dispositivo no lineal. Para que haya distorsión por intermodulación debe haber

dos o más señales de entrada.

Con los métodos de modulación digital la situación cambia completamente. La mayoría de los

esquemas de modulación digital tienen un espectro de señal continuo sin líneas preferidas en

las frecuencias portadoras. La degradación del sistema debida a la intermodulación se mide en

términos de la proporción de bitios erróneos (BER) y depende de diversos parámetros del

sistema, por ejemplo, el esquema específico de modulación que se emplee. Para estimar la

calidad del sistema en términos de la BER es preciso realizar un análisis riguroso de los

17

sistemas no lineales. Hay dos métodos clásicos para el análisis y la síntesis de los sistemas no

lineales: en el primero se efectúa un desarrollo de la señal en una serie de Volterra. En el

segundo, debido al Wiener, se emplean funciones de base especiales para el desarrollo.

Ambos métodos conducen a una descripción del sistema no lineal mediante funciones de

transferencia de orden superior que tienen n variables de entrada, dependiendo del orden de la

no linealidad. En la figura una descripción más detallada y dos ejemplos (Ver gráfico 16).

La Figura siguiente se representa la señal de salida, z(t), incluyendo el ruido de

intermodulación. Para señales RF moduladas, la distorsión de intermodulación en la propia

banda de frecuencias es debida a no linealidades de tercer orden (Ver gráfico 17).

Hay varias contribuciones al ruido de intermodulación que caen en los canales utilizados

próximos a f0. La Figura siguiente representa las distintas partes Pa, Pb. La línea gruesa

representa la suma de las distorsiones (Ver gráfico 18).

Se han desarrollado diversas técnicas para reducir la intermodulación en los amplificadores de

potencia de los transmisores y algunas de ellas se describen brevemente. No obstante, no se

consideran de forma exhaustiva.

En algunas normas [ETSI, 1994 y 1998], se suele hacer la distinción entre la intermodulación

activa debida a los componentes no lineales de los propios transmisores y la intermodulación

pasiva. La intermodulación pasiva es debida, por ejemplo, a los contactos metálicos de los

mástiles. Los circuitos de antena pueden ser una fuente de problemas cuando se producen en el

emplazamiento intensidades de campo elevadas que provocan la radiación de productos de

intermodulación perturbadores del equipo en el propio emplazamiento o en un emplazamiento

próximo. No hay normas que puedan especificar límites razonables para dichos efectos. Los

factores de la intermodulación utilizados para realizar estos cálculos resultan afectados por

múltiples parámetros y dependen también de las resonancias eléctricas de los componentes

que forman el mástil y los grupos de antena. Estos productos pueden radiarse desde el

emplazamiento.

Las pérdidas totales ACI, entre un transmisor que genere emisiones no deseadas causantes de

productos de intermodulación viene dada por la suma de:

18

ACI = AC + A I

Donde AC representa las pérdidas de acoplamiento definidas como la relación entre la

potencia emitida por un transmisor y el nivel de potencia de dicha emisión, a la salida de otro

transmisor que puede producir el producto de intermodulación no deseado. Las pérdidas de

conversión de intermodulación, AI, son la relación entre los niveles de potencia de la señal

interferente procedente de una fuente exterior y el producto de intermodulación, midiendo

ambos a la salida del transmisor (Informe UIT-R M.739 – Interferencia debida a los productos

de intermodulación en el servicio móvil terrestre entre 25 y 1 000 MHz).

Utilizando esta definición, la reducción de los productos de intermodulación supone aumentar

las pérdidas totales, ACI. Es evidente que una reducción de la no linealidad, especialmente en

los órdenes impares, mejorará la calidad general y aumentará el valor de las pérdidas de

conversión de intermodulación. Dichas técnicas, pueden utilizarse para reducir los productos

de intermodulación de los tipos 1 y 2 y pueden aplicarse en los propios transmisores. Las

posibilidades para aumentar las pérdidas de acoplamiento, por ejemplo, aumentando la

separación espacial. Estas medidas de reducción, conocidas como ingeniería de

apantallamiento en el emplazamiento radioeléctrico, son aplicables para la intermodulación de

tipo 3., estas medidas no se utilizan en los propios transmisores.

3. Diafonía: se produce cuando hay un acoplamiento entre las líneas que transportan las

señales.

En Telecomunicación, se dice que entre dos circuitos existe diafonía, denominada en inglés

Crosstalk (XT), cuando parte de las señales presentes en uno de ellos, considerado

perturbador, aparece en el otro, considerado perturbado.

La diafonía, en el caso de cables de pares trenzados se presenta generalmente debido a

acoplamientos magnéticos entre los elementos que componen los circuitos perturbador y

perturbado o como consecuencia de desequilibrios de admitancia entre los hilos de ambos

circuitos.

La diafonía se mide como la atenuación existente entre el circuito perturbador y el perturbado,

por lo que también se denomina atenuación de diafonía.

19

Atendiendo a cómo son percibidas las señales perturbadoras, generadas en un circuito como

consecuencias de la diafonía, esta puede ser inteligible o no inteligible. Como el mismo

término indica, diafonía inteligible es aquella en que en el circuito perturbado se oye y se

entiende la conversación que se cursa por el circuito perturbador. Este tipo de diafonía es

sumamente dañino por cuanto, además de la perturbación en sí, supone un riesgo para el

secreto de las comunicaciones que las empresas operadoras de telefonía están obligadas a

proteger, por lo que se recomienda por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones)

que la diferencia entre el nivel de la señal útil y el nivel de la diafonía entre los diversos pares

de un mismo cable no debe ser inferior a 58 dB para el 90% de las combinaciones de dos

circuitos y de 52 dB para la totalidad de las combinaciones.

Hay casos en que la diafonía es ininteligible, con lo cual en el circuito perturbado solo se

percibe como ruido. Esto sucede cuando la naturaleza de las señales transmitidas por ambos

circuitos son distintas, por ejemplo: analógica en uno y digital en el otro o cuando se utiliza la

multiplexación por división de frecuencia y no coinciden las portadoras de los sistemas de

transmisión empleados en cada uno de los circuitos.

De hecho, en la época en que este tipo de multiplexación era ampliamente utilizado, se

recurría a disponer de varias versiones de un mismo sistema con las portadoras desplazadas 1

o 2 kHz uno respecto a otro, con lo cual la diafonía era siempre ininteligible.

En el caso de señales digitales en ambos circuitos, el objetivo es que la diafonía se mantenga

dentro de unos límites tales que no pueda ser reconocida como señal útil por el extremo

receptor.

La diafonía se produce cuando habla no deseado o ruido de señal manifiesta en una

comunicación. Un ejemplo común es escuchar fragmentos de conversaciones de otras

personas en un teléfono, o recogiendo parte de una emisión de una estación de radio diferente

al escuchar un programa de radio. La diafonía es causada por un acoplamiento accidental de

los medios de transmisión, tales como las frecuencias de radio o cables telefónicos físicos,

técnicos y tome medidas para evitarlo. El término también se utiliza más generalmente para

referirse a la conversación incidental o sin importancia.

20

En el caso de dispositivos de telecomunicaciones relacionados con el cableado físico, diafonía

sucede siempre que estos cables se cruzan. Esto provoca una perturbación en la señal, que se

manifiesta en el oído del oyente como ruido de la señal o fragmentos de discurso. El

aislamiento del cableado y firmemente girándola puede reducir en gran medida esto, aunque el

cableado finalmente decaer a medida que envejece, lo que exige reparaciones. Si un

consumidor experimenta diafonía en un dispositivo como un teléfono, se debe informar a la

compañía telefónica para que puedan hacer frente al problema.

Comunicaciones que viajan de un lugar a través de señales de ondas, como radios, también

pueden ser víctimas de la diafonía. Las frecuencias que están muy cerca el uno al otro puede

resultar en ruido y la interferencia electromagnética de otra fuente también pueden causar una

alteración en la señal. En los sistemas de comunicaciones tales como radios de dos vías, no es

raro experimentar interferencia de personas que están transmitiendo en la misma frecuencia.

En el caso de las frecuencias oficiales, como los radios de la policía, un control despachador o

central podrá solicitar que la persona no autorizada con el interruptor de frecuencia a otra.

Los dispositivos digitales también pueden experimentar interferencia debido a contratiempos

en sus mecanismos. Conexiones vecinos pueden estar sueltos o en mala condición, causando

este problema, o el sistema pueden experimentar una subida de tensión o sobrecarga que lo

causa. Los dispositivos digitales que manejan grandes volúmenes de material también pueden

sobrecalentarse o generar mucho ruido en sus operaciones regulares, que se traducirá en la

diafonía para los usuarios. Los técnicos tratan de mantener la integridad de la señal para que

esto no suceda, pero un sistema digital puede fallar bajo estrés, al igual que cualquier otro

sistema.

En general, la diafonía o interferencias eléctricas son indeseadas en las telecomunicaciones.

Por esta razón, la industria de las telecomunicaciones invierte tiempo y dinero en la reducción

de la probabilidad de esta cuestión en sus sistemas. Los ingenieros eléctricos y de audio

pueden optar por especializarse en abordar el problema de manera que puedan obtener

empleos rentables en la industria de las telecomunicaciones, ya que siempre hay una necesidad

de ingenieros cualificados para trabajar en sistemas de telecomunicaciones.

21

La diafonía se produce cuando las señales de telecomunicaciones se convierten

inadvertidamente cruzaron o "acoplados", causando dos o más transmisiones que se

escuchen simultáneamente.

Cuando parte de otra estación de radio es recogido al escuchar un programa de radio,

este es un ejemplo de la diafonía.

4. Ruido impulsivo: Es un ruido no continuo que consiste en pulsos irregulares o picos de

corta duración y gran amplitud. Se generan por una gran diversidad de causas, como por

ejemplo, por perturbaciones electromagnéticas exteriores producidas por tormentas

atmosféricas, o fallos en los sistemas de comunicación. Este ruido es el menos importante en

transmisión analógica, pero es la primera causa de error en comunicación digital, pudiendo

llegar a borrar/cambiar bits. La Figura muestra los efectos del ruido impulsivo sobre una señal

digital. Básicamente este tipo de ruido se trata de pulsos discontinuos de poca duración y de

gran amplitud que afectan a la señal y cuya intensidad aumenta bruscamente durante un

impulso. La duración de este impulso es breve en comparación con el tiempo que transcurre

entre un impulso y otro. Incide fundamentalmente en la transmisión de los datos, se debe

básicamente a fuertes inducciones consecuencias de conmutaciones electromagnéticas (Ver

gráfico 19).

El ruido impulsivo se caracteriza por tener picos de gran amplitud y corta duración dentro del

espectro total del ruido. Como indica el nombre, el ruido impulsivo consiste en ráfagas

repentinas de pulsos de forma irregular, que por lo general duran entre algunos microsegundos

y una fracción de milisegundo, dependiendo de su amplitud y su origen. La importancia de los

pulsos repentinos en las comunicaciones de voz suele ser más molesto que destructor, porque

los pulsos producen un ruido corto, de explosión o de crepitación. Sin embargo, en los

circuitos de datos este ruido impulsivo puede ser devastador. Se produce más ruido impulsivo

durante la transmisión por inducción mutua y por radiación electromagnética y, en

consecuencia, se le suele considerar como una forma de ruido externo. Las fuentes normales

del ruido impulsivo incluyen las transitorias producidas en los interruptores electromecánicos

(como relevadores y solenoides), motores eléctricos, electrodomésticos y alumbrado (en

especial, las lámparas fluorescentes); también, las líneas de transmisión eléctrica, los sistemas

de encendido automotriz, las uniones soldadas de mala calidad y los rayos.

22

Soluciones: El método tradicional es minimizar el ancho de banda de la señal. A menos

espacio del espectro que ocupe la señal, menor el ruido que para a través de los circuitos

receptores. Aunque, reduciendo el ancho de banda limita la velocidad de los datos que pueden

ser transmitidos. Los más recientes desarrollos minimizan el efecto del ruido con el llamado

proceso digital de la señal. Utilizando fibra óptica, que es mucho menos susceptible al ruido se

recomienda también un diseño de cableado adecuado, el uso de filtros y equipos o dispositivos

de disipación, (Ver gráfico 20) otros dos métodos para reducir la diafonía tenemos:

1. Blindar el cable

2. Dar más separación entre los pares

2.1.2.4.2 Distorsión Por Retardo

Ocurre cuando una señal se retrasa más a ciertas frecuencias que a otras. Si un método de

transmisión de datos comprende datos transmitidos a dos frecuencias distintas, los bits

transmitidos a una frecuencia pueden viajar ligeramente más rápido que los transmitidos en la

otra. Es el fenómeno que se da cuando las distintas frecuencias que componen una señal no se

propagan con la misma velocidad, lo que produce una deformación en la señal. La velocidad

tiende a ser mayor cerca de la frecuencia central y disminuye al acercarse a los extremos de la

banda. Este ruido se combina con la señal transmitida. La distorsión resultante puede ser

menor, pero la atenuación puede provocar que la señal digital descienda al nivel de la señal de

ruido. El nivel de la señal digital es mayor que el nivel de la señal de ruido, pero se acerca al

nivel de la señal de ruido a medida que se acerca al receptor.

Una señal formada por varias frecuencias es propensa a la distorsión por retardo causada por

la impedancia, la cual es la resistencia al cambio de las diferentes frecuencias. Esta puede

provocar que los diferentes componentes de frecuencia que contienen las señales lleguen fuera

de tiempo al receptor. Si la frecuencia se incrementa, el efecto empeora y el receptor estará

imposibilitado de interpretar las señales correctamente. Este problema puede resolverse

disminuyendo el largo del cable. Es importante mantener un nivel de señal sobre el nivel de

ruido. La mayor fuente de ruido en un cable par trenzado con varios alambres es la

interferencia. La interferencia es una ruptura de los cables adyacentes y no es un problema

23

típico de los cables. Para medir la interferencia se inyecta una señal de valor conocido en un

extremo y se mide la interferencia en los cables vecinos.

Es un fenómeno peculiar de los medios guiados. Esta distorsión está causada por el hecho de

que la velocidad de propagación de la señal en el medio varía con la frecuencia. Para señales

con ancho de banda limitado, la velocidad tiene a aumentar cerca de la frecuencia central, y a

disminuir en los extremos de la banda. De esta manera, las distintas frecuencias que componen

la señal llegarán al receptor en instantes distintos. Este tipo de distorsión es crítica en señales

digitales. Considérese que se transmite una secuencia de bits, usando señales digitales o

analógicas. Debido a la distorsión por retardo, algunas de las señales que componen el valor

en la posición de un bit, se mezclan con las señales de las posiciones de otros bits, causando el

fenómeno conocido como interferencia de símbolos, el cual es una limitación importante a la

velocidad de transmisión. Como muestra la Figura, para eliminar o disminuir esta distorsión se

utilizan técnicas de ecualización, de manera que limitando el ancho de banda se consigue

homogeneizar la velocidad de los componentes de la señal (Ver gráfico 21).

Clases: Existe una única perturbación por Distorsión por retardo.

Solución: Para atenuar este problema se usan técnicas de ecualización. Existe un dispositivo

llamado igualador (o ecualizador) que compensa tanto la atenuación como la distorsión por

retraso. Debido a que en medios guiados, la velocidad de propagación de una señal varía con

la frecuencia, hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma señal y por tanto

las diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al receptor.

2.1.2.4.3 Atenuación

Ocurre cuando las altas frecuencias pierden potencia con mayor rapidez que las frecuencias

bajas durante la transmisión, lo que puede hacer que la señal recibida sea distorsionada por

una pérdida desigual de sus frecuencias componentes. La pérdida de potencia está en función

del método y medio de transmisión. Además, la atenuación aumenta con la frecuencia e

inversamente con el diámetro del alambre.

Es la pérdida de energía conforme la señal se propaga hacia el destino. Es una relación

logarítmica entre potencia final y potencia original de la señal, que se expresa como un valor

en decibelios. En medios guiados (por ejemplo, coaxial y fibra óptica) la señal decae en forma

24

logarítmica con la distancia. La cantidad de energía depende de la frecuencia. En medios no

guiados, la atenuación es una función más compleja que depende de la distancia y de las

condiciones atmosféricas. Cómo se aprecia en la Figura, la atenuación es una función

creciente de la frecuencia, a mayores valores de frecuencia, aumente la atenuación de la señal.

La línea continua muestra la atenuación sin ecualización y la línea discontinua muestra los

efectos de la ecualización. La solución a esta perturbación es la incorporación de

amplificadores o repetidores si se conocen las condiciones de atenuación, pero de ninguna

forma se puede restaurar la señala su forma original exacta (Ver gráfico 22).

Clases: Existe una única perturbación por atenuación.

Solución: Este problema se evita con estaciones repetidoras que refuercen la señal cuando sea

necesario La energía de una señal decae con la distancia, por lo que hay que asegurarse que

llegue con la suficiente energía como para ser captada por la circuitería del receptor y además,

el ruido debe ser sensiblemente menor que la señal original (para mantener la energía de la

señal se utilizan amplificadores o repetidores). Debido a que la atenuación varía en función de

la frecuencia, las señales analógicas llegan distorsionadas, por lo que hay que utilizar sistemas

que le devuelvan a la señal sus características iniciales (usando bobinas que cambian las

características eléctricas o amplificando más las frecuencias más altas.

Entre los métodos para mitigar los efectos de las perturbaciones en las redes computacionales

tenemos que impedir que se produzcan alteraciones en nuestra transmisión debemos bloquear

el escape o la penetración de emisiones electromagnéticas del o al equipo o dispositivo

electrónico, mediante un escudo, filtro o “Shield”, formado por un buen conductor.

Amplificador: En Comunicación a larga distancia, la señal sufre perdidas y es necesario

amplificarla para que llegue integra a su destino. Es un dispositivo que amplia o restaura la

señal de los dispositivos.

Repetidores: Cada cierto tiempo recuperan la señal transmitida.

El principal problema en la mayoría de los sistemas de comunicación, es la transmisión de

información en forma de mensajes o datos desde alguna fuente de información, hasta algún

destino o receptor. El método de transmisión es frecuentemente empleo de señales eléctricas,

más o menos bajo el control del emisor. Estas señales se transmiten a través de un canal.

25

Existe probabilidad de que un mensaje pueda detectar errores. Sin embargo, debido a las

limitaciones del canal y del ruido, se recibe en el destino de la información una versión

perturbada. Generalmente se desea minimizar la distorsión provocada por las imperfecciones

del canal y del ruido, y maximizar el número de mensajes enviados a través del canal en un

tiempo dado. Estos dos requisitos están relacionados, ya que, un incremento de la velocidad de

transmisión del mensaje acrecienta la distorsión o error, es por ello que se crearon los

detectores de errores y los correctores y para ello es necesario disponer de unos equipos que

permitan estos tipos de procesos. Cuando se realiza el proceso de detección de error, esto sólo

se encuentra agrupados y de esta manera afecta a un subconjunto de la información

transmitida y por tanto es posible construir este subconjunto a partir del resto.

Los aspectos relacionados con módem, multiplexores. Constituyen la parte física de las

comunicaciones. Están formadas también por una parte lógicas; tareas tales como la

comprobación de una transmisión libre de errores, la adecuación de las capacidades de las

partes implicadas en la comunicación son ejemplos claros de esos otros aspectos que se han

denominado lógicos. Cuando se quiere conectar dos o más computadoras entre sí para

transmitirse la información, es necesario conectarlas mediante un soporte físico de

transmisión. Esta conexión puede ser local, urbana, interurbana o internacional, y está

constituida en base a un cable de hilo, coaxial, enlace de radio, satélite. Esta variedad de

medios aporta toda una diversidad de fenómenos que dificultan la adecuada transmisión.

26

III. MARCO METODOLOGICO

3.1 Tipo de estudio

3.1.1 Investigación

El propósito de lo investigado trata principalmente sobre las perturbaciones en las

comunicaciones de datos sus causas, consecuencias y métodos para mitigar sus efectos.

Además nos entrega resultados en base a encuestas a los usuarios sobre la realidad de como las

perturbaciones afectan en los sistemas informáticos.

Cabe mencionar que éste tipo de problema que afecta en las comunicaciones no es reciente, es

decir, desde años pasados existe y lo peor es que se han realizado muchas investigaciones,

pero ninguna ha podido resolver el problema en su totalidad y que últimamente se ha

expandido considerablemente en nuestro país.

El objetivo de nuestra investigación no es resolver el problema, sino intentar darle una

explicación lógica y proponer medidas para disminuir el problema, error que encontré en otras

investigaciones cuyo objetivo era, precisamente, resolver el problema, cosa que resulta casi

imposible.

Actualmente, uno de los principales problemas que afectan a los sistemas de comunicación en

base a la investigación es que comienzan desde la instalación de las redes de comunicación,

luego los agentes externos como el sol, polvo, el mantenimiento hasta problemas de afectación

de carácter operario de parte del usuario.

3.1.2 Descriptivo

Es de tipo descriptiva porque así permite dar a conocer explícitamente la degradable realidad

que hay sobre este tema; de manera explicativa para esclarecer con un análisis ofrecen las

fuentes bibliográficas y documentos como publicaciones en revistas informáticas y soluciones

que brindan empresas de orden informático. La técnica será una encuesta cerrada ya que es un

método más eficaz para llegar a unos resultados que sean verídicos y por el número de muestra

será más rápido.

Población: la población muestreada fue en base a estudiantes de la carrera de ingeniería en

sistemas informáticos de la Universidad Nicaragüense de Ciencia y Tecnología UCYT, de la

27

facultad de ciencia y tecnología. Con edades que andan por el orden de 20 a 35 años, en su

caso usuarios que trabajan a fines a la carrera estudiada.

Muestra: Se tomó una muestra de 20 usuarios para el análisis en forma no probabilística que

representara la población en general de la Universidad.

Modelo de encuesta: Las preguntas de esta encuesta están realizadas para que dependiendo de

cada respuesta se pueda llegar a elaborar las barras estadísticas y poder obtener así la

implicancia en el tema.

3.1.3 Analítico

Se realizó un estudio analítico para identificar los posibles factores asociados a las

perturbaciones de comunicación de datos. Se estudiaron a 20 usuarios con edades

comprendidas entre los 20 y los 35 años, ambos incluidos, hombres y mujeres de la UCYT.

Al efecto se confeccionó un cuestionario que fue aplicado a cada una de los usuarios

encuestados para el estudio, donde se exploraron las diferentes variables objeto de

investigación (anexo).

Previamente se realizó una encuesta piloto con el objetivo de validar el cuestionario, a

docentes y personal de empresas de comunicaciones como Claro y Telcor. Esto nos permitió

realizar correcciones adecuadas para la utilización de este instrumento.

Para la aplicación del cuestionario a los usuarios, solo se necesitó ir a los laboratorios de

computación de la Universidad Nicaragüense de Ciencia y Tecnología. Para evitar

duplicidades se hizo un análisis de los datos a partir de los nombres y apellidos. Para encuestar

los controles.

Los datos obtenidos fueron almacenados en una base de datos que se confeccionó al efecto en,

Microsoft Excel y procesados en el paquete de fórmulas que trae incluido dicho programa. El

análisis de los datos se presenta en gráficos y tablas para mejor comprensión. Para la

presentación del informe final se utilizó el editor de texto Microsoft Word 2013.

Antes de la aplicación de la encuesta se le solicitó la aprobación de los docentes y de manera

voluntaria en esta investigación.

28

3.1.4 Área de estudio

El siguiente estudio realizado sobre las perturbaciones en las comunicaciones de datos en

redes computacionales se tomó de referencia como área de estudio de información a los

usuarios del área de laboratorios 1, 2 y 3 de la facultad de ciencia y tecnología de la carrera de

ingeniería en sistemas informáticos de la Universidad Nicaragüense de Ciencia y tecnología

ubicada con la dirección de los semáforos de Rubenia 700 mts al Norte de la ciudad de

Managua, colindando al norte con iglesia fraternidad cristiana Bethel, al sur con el plantel

Parrales Vallejos al este con la pista solidaridad y al oeste con el plantel Parrales Vallejos, los

autobuses que pasan en la universidad tenemos 104, 123, 168, 116 y buses de Tipitapa-

Managua(Ver gráfico 23).

3.2 Tipo de información

3.2.1 Información primaria:

La encuesta utilizada tiene como tema, “perturbaciones en la transmisión de datos en las redes

computacionales y su prevención” su objetivo principal es, recopilar datos por medio de

preguntas con el fin de conocer en nivel de información que poseen los usuarios sobre las

perturbaciones en los sistemas de comunicación. Así mismo el carácter y forma de cada

respuesta es en forma cerrada marcando una X para facilitar su análisis, utilizando el método

para contabilizar las respuestas de los encuestados es el método de los palotes, que

posteriormente fue ingresado en una tabla para su análisis.

3.2.2 Información secundaria:

La información necesaria para poder realizar esta investigación se tomaron de referencia los

libros:

Sistemas de comunicaciones electrónicas TOMASI 4ta edición

Comunicaciones y redes computacionales, Stallings Williams 1ra Edición

Sistemas de redes computacionales ALFA y OMEGA

Telecomunicaciones Booling J Signit

Control de flujo de Datos Boonomi F IEEE

Congestion y control de datos Doshi B AT&T

Tecnical and Tutorials Overviews Murhamers F

29

3.3 Análisis de la información

En base a las investigaciones y encuestas realizadas a la muestra de usuarios que se tomó de

referencia en la Universidad Nicaragüense de Ciencia y Tecnología UCYT se ha llegado al

siguiente análisis de información. Cada una de las respuestas se basa en recopilación directa

de los usuarios, a continuación se presentan los resultados:

Gráfico 1, un 55% de las personas encuestadas no conocen el término de las perturbaciones en

la transmisión de datos en las redes computacionales, si bien pueden haber tenido conflictos o

haber presenciado estos fenómenos, no poseen el conocimiento para definir qué tipo de

problema es el que le afectan, por otro lado un 45% de las personas encuestadas indica que

conocen el término de perturbaciones en la transmisión esto nos demuestra que la ocurrencia

de estos fenómenos, los usuarios tratan de investigar y conocer lo que afecta en sus sistemas

con los que interactúan.

Gráfico 2, un 80% de los encuestados conoce los términos de transmisión de datos en las

redes computacionales pero comparando con el grafico 1, desconocen de los problemas que

pueden presentárseles en sus sistemas.

Grafico 3, cuando se aborda el tema de que una persona se vuelve un usuario de un sistema

computacional por el simple hecho de navegar por internet hasta operar y trabajar en redes de

comunicación o redes complejas, el 100% de las personas encuestadas ha sido usuario de una

red computacional.

Los el 82% de los encuetados afirma que detecto un tipo de perturbación en las

comunicaciones, si lo comparamos con el Grafico 1, nos dice que hay gente que puede saber

el tipo de problema pero no tienen las bases teóricas para poderlos solucionar, lo que nos lleva

a la necesidad de implementar documentación con bases teóricas para dar a los usuarios una

guía para que puedan solucionar el problema que se les presenta.

Grafico 4, un 90% de los encuestados (18 usuarios) afirma que ha tenido problemas en

comunicaciones de datos por los que nos lleva al análisis del grafico 5 en base esta muestra de

18 usuarios que ha experimentado los problemas citados:

a- El total de los usuarios afirma que ha experimentado baja velocidad en la transmisión

de datos, indicándonos que es un problema muy común en el uso de los sistemas

30

computacionales, por lo que es necesario conocer los tipos o topologías de

comunicación que utilizan en sus redes y por ende determinar si el sistema es capaz de

alojar gran cantidad de usuarios y no experimentar interrupciones del sistema.

b- 10 de los 18 usuarios que han experimentado problemas de comunicación, afirman que

se les han presentado ruido excesivo en el sistema de comunicación, esto nos indica

que es necesario conocer si utilizan sistemas de protecciones y filtros en las redes,

también si el mantenimiento al cableado y los equipos son los correctos, así mismo si

no hay influencias externas que afecten el sistema como campos magnéticos de origen

eléctrico (redes).

c- En base a los resultados de la gráfica 5, la mitad de los 18 encuestados que han tenido

problemas en las comunicaciones de datos, afirma que han tenido el famoso problema

que es caída de sistema, si lo comparamos con el resultado del inciso b, nos lleva a

conocer si sus sistemas están bien implementados y o existen problemas de influencias

externas.

d- En base a los resultados de la gráfica 5, 14 de los 18 encuestados que han tenido

problemas en las comunicaciones de datos, afirma que en comunicaciones telefónicas

vía red de internet han experimentado eco en transmisión de voz. Comparado con la

inserción de nueva frecuencia que es nula, nos indica que se debe a la velocidad de

comunicación por lo que es necesario conocer las velocidades de datos y la amplitud

de las bandas.

Gráfico 6, nos muestra que un 35% de los encuestados afirma que conoce métodos para

mitigar los problemas de comunicación de datos, los que nos lleva a la necesidad de

implementar técnicas para solucionar las anomalías citadas y que los usuarios puedan

implementarlas.

Gráfico 7, nos muestra que un del 100% de los usuarios cono conocen métodos para mitigar

problemas de comunicación de datos solo un 30% le han sido efectivos los métodos.

Gráfico 8, nos muestra que casi el total de la población en general no ha invertido en equipos

para mitigar los efectos de las perturbaciones de comunicaciones de datos, esto se debe al

coste de inversión de los equipos como el cableado adecuado y filtros de supresión de ruido.

31

Gráfico 9, nos muestra que casi el total de la población no cuenta con información adecuada

ni catálogos para guiarse en la resolución de las perturbaciones de datos.

Gráfico 10, nos indica que un 75% de los encuestados afirma que ha tenido que buscar ayuda

de terceras personas y con experiencia en comunicaciones de datos para dar solución a los

conflictos y perturbaciones que se les presenta, por lo que refuerza la necesidad de

implementar una guía o documentación para poder ser facilitada a los usuarios.

32

ANEXOS

Gráfico 1

Gráfico 1, un 55% de las personas encuestadas no conocen el término de las perturbaciones en

la transmisión de datos en las redes computacionales, si bien pueden haber tenido conflictos o

haber presenciado estos fenómenos, no poseen el conocimiento para definir qué tipo de

problema es el que le afectan, por otro lado un 45% de las personas encuestadas indica que

conocen el término de perturbaciones en la transmisión esto nos demuestra que la ocurrencia

de estos fenómenos, los usuarios tratan de investigar y conocer lo que afecta en sus sistemas

con los que interactúan.

33

Gráfico 2

Gráfico 2, un 80% de los encuestados conoce los términos de transmisión de datos en las redes

computacionales pero comparando con el grafico 1, desconocen de los problemas que pueden

presentárseles en sus sistemas.

34

Gráfico 3

Cuando se aborda el tema de que una persona se vuelve un usuario de un sistema

computacional por el simple hecho de navegar por internet hasta operar y trabajar en redes de

comunicación o redes complejas, el 100% de las personas encuestadas ha sido usuario de una

red computacional.

35

Grafico 4

Los el 82% de los encuetados afirma que detecto un tipo de perturbación en las

comunicaciones, si lo comparamos con el grafico 1, nos dice que hay gente que puede saber el

tipo de problema pero no tienen las bases teóricas para poderlos solucionar, lo que nos lleva a

la necesidad de implementar documentación con bases teóricas para dar a los usuarios una

guía para que puedan solucionar el problema que se les presenta.

36

5.1 Baja velocidad en la transmisión de los datos. 5.2 Ruido excesivo en la señal 5.3 Caída del Sistema 5.4 Eco en la transmisión de voz (red telefonica)5.5 Inserción de nueva frecuencia(escucha dos frecuencias de radio)

Gráfico 5

En base a los resultados del grafico 4, un 90% de los encuestados (18 usuarios) afirma que ha

tenido problemas en comunicaciones de datos por los que nos lleva al análisis del grafico 5 en

base esta muestra de 18 usuarios que ha experimentado los problemas citados:

a- El total de los usuarios afirma que ha experimentado baja velocidad en la transmisión

de datos, indicándonos que es un problema muy común en el uso de los sistemas

computacionales, por lo que es necesario conocer los tipos o topologías de

comunicación que utilizan en sus redes y por ende determinar si el sistema es capaz de

alojar gran cantidad de usuarios y no experimentar interrupciones del sistema.

b- 10 de los 18 usuarios que han experimentado problemas de comunicación, afirman que

se les han presentado ruido excesivo en el sistema de comunicación, esto nos indica

que es necesario conocer si utilizan sistemas de protecciones y filtros en las redes,

también si el mantenimiento al cableado y los equipos son los correctos, así mismo si

no hay influencias externas que afecten el sistema como campos magnéticos de origen

eléctrico (redes).

37

c- En base a los resultados de la gráfica 5, la mitad de los 18 encuestados que han tenido

problemas en las comunicaciones de datos, afirma que han tenido el famoso problema

que es caída de sistema, si lo comparamos con el resultado del inciso b, nos lleva a

conocer si sus sistemas están bien implementados y o existen problemas de influencias

externas.

d- En base a los resultados de la gráfica 5, 14 de los 18 encuestados que han tenido

problemas en las comunicaciones de datos, afirma que en comunicaciones telefónicas

vía red de internet han experimentado eco en transmisión de voz. Comparado con la

inserción de nueva frecuencia que es nula, nos indica que se debe a la velocidad de

comunicación por lo que es necesario conocer las velocidades de datos y la amplitud

de las bandas.

38

Grafico 6

Gráfico 6, nos muestra que un 35% de los encuestados afirma que conoce métodos para

mitigar los problemas de comunicación de datos, los que nos lleva a la necesidad de

implementar técnicas para solucionar las anomalías citadas y que los usuarios puedan

implementarlas.

39

Grafica 7

El grafico 7 nos muestra que un del 100% de los usuarios cono conocen métodos para mitigar

problemas de comunicación de datos solo un 30% le han sido efectivos los métodos.

40

Grafico 8

El grafico numero 8 nos muestra que casi el total de la población en general no ha invertido

en equipos para mitigar los efectos de las perturbaciones de comunicaciones de datos, esto se

debe al coste de inversión de los equipos como el cableado adecuado y filtros de supresión de

ruido.

41

Grafico 9

El grafico numero 9 nos muestra que casi el total de la población no cuenta con información

adecuada ni catálogos para guiarse en la resolución de las perturbaciones de datos.

42

Grafico 10

El grafico 10 nos indica que un 75% de los encuestados afirma que ha tenido que buscar ayuda

de terceras personas y con experiencia en comunicaciones de datos para dar solución a los

conflictos y perturbaciones que se les presenta, por lo que refuerza la necesidad de

implementar una guía o documentación para poder ser facilitada a los usuarios.

43

Gráfico 11

Gráfico 12

Gráfico 13

44

Gráfico 14

Gráfico 15

45

Gráfico 16

Gráfico 17

46

Gráfico 18

Gráfico 19

47

Gráfico 20

Gráfico 21

48

Grafico 22

Grafico 2

49

50

BIBLIOGRAFIA

• Sistemas de comunicaciones electrónicas TOMASI 4ta edición

• Comunicaciones y redes computacionales, Stallings Williams 1ra Edición

• Sistemas de redes computacionales ALFA y OMEGA

• Telecomunicaciones Booling J Signit

• Control de flujo de Datos Boonomi F IEEE

• Congestión y control de datos Doshi B AT&T

• Tecnical and Tutorials Overviews, Murhamers F

51