MODOS DE TRANSMISIÓN

Los medios de comunicación utilizan alambres, cable coaxial, o incluso aire... Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, así que hay que saber seleccionarlas para cubrir las necesidades específicas de operación.

La comunicación es la transferencia de información de un lugar a otro, mientras que la información es un patrón físico al cual se le ha asignado un significado comúnmente acordado. El patrón debe ser único -separado y distinto-, capaz de ser enviado por un transmisor y de ser detectado y entendido por un receptor. Así, la información es transmitida a través de señales eléctricas u ópticas utilizando un canal de comunicación o medio de transmisión.

El medio de transmisión es el enlace (eléctrico u óptico) entre el transmisor y el receptor, y sirve de puente de unión entre la fuente y el destino.

Este medio de comunicación puede ser un par de alambres, un cable coaxial o hasta el aire mismo. Pero sin importar el tipo, todos los medios de transmisión se caracterizan por la atenuación, el ruido, la interferencia, el desvanecimiento y otros elementos que impiden que la señal se propague libremente por el medio; son factores que hay que contrarrestar al momento de transmitir cualquier información al canal. 

En este artículo describiremos los medios de transmisión más importantes, los cuales se clasifican en dos tipos: los medios alámbricos y los inalámbricos. Cabe aclarar que "medios alámbricos" -es así como la mayoría los conocemos- no es el término más correcto, debido a que no siempre el medio de conducción de las señales se constituye de alambres: un ejemplo es la fibra óptica, que se conforma con un material de fibra de vidrio; otro el la guía de onda, construida de un material metálico. La mejor manera de clasificar este tipo de medios es como medios tangibles confinados sobre conductos de cobre, fibra de vidrio o contenedores metálicos. Una de sus principales características es que se ven limitados por el medio y no salen de él, excepto por algunas pequeñas pérdidas.

Por otro lado, existen los medios no físicos (o no confinados), que son los que no están contenidos en ninguno de los materiales descritos anteriormente y en los cuales las señales de radiofrecuencia (RF) originadas por la fuente se radian libremente a través del medio y se esparcen por éste –el aire, por ejemplo-. El medio, aire, es conocido técnicamente como el espectro radioeléctrico o electromagnético. Comúnmente conocemos a este tipo de medios como medios inalámbricos.

El primero de los medios confinados: el alambre

Entre los medios confinados tenemos, en primer lugar, al alambre sin aislar. Éste fue el primer medio de comunicación empleado tras haberse inventado el telégrafo, en 1844. Hoy en día los alambres vienen protegidos con materiales aislantes. El material del conductor puede ser cobre, aluminio o algún otro material conductor. 

Éste se emplea en diversas aplicaciones, como conducción de electricidad, telefonía, redes, etc.

El grosor del cable es medido de diversas maneras, aunque el método predominante en Estados Unidos y otros países sigue siendo el estándar de diámetro de cable americano (AWG, por American Wire Gauge Standard), mediante el cual se puede distinguir un cable de otro a partir de su diámetro.

Los grosores típicos de los conductores utilizados en cables eléctricos para uso residencial son de 10 a 14 AWG; los que sirven para cables telefónicos pueden ser de 22, 24 o 26 AWG; y los usados en cables para aplicaciones de redes son de 24 y/o 26 AWG. En este sistema, entre mayor sea el número AWG, menor será su diámetro.

Asimismo, el grosor del cable determina que otras características eléctricas importante, como la resistencia o impedancia.

Cable coaxial, con doble forro

Este tipo de cable consta de un conductor central fijo (axial) sobre un forro de material aislante, que después lleva una cubierta metálica en forma de malla como segundo conductor. La capa exterior evita que la radiación electromagnética o las señales de otros cables afecten la información conducida a través suyo.

El cable coaxial puede transmitir información tanto en frecuencia intermedia (IF) como en banda base. En IF, este cable es útil en aplicaciones de video, ya que resulta ser muy adecuado para enviar los canales de televisión en los sistemas de televisión por cable. 

En banda base, en tanto, el coaxial fue muy utilizado en aplicaciones de datos en redes de área local (LAN), así como en redes Token Ring o Ethernet.

Los dos tipos de cables coaxiales más empleados para aplicaciones de LAN son el lOBase5 y el lOBase2. El primero es conocido generalmente como cable coaxial grueso, mientras que el segundo se conoce como cable coaxial delgado.

CABLE	CARACTERÍSTICAS
10-BASE-5	Cable coaxial grueso (Ethernet grueso). Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg. Segmentos : máximo de 500 metros.
10-BASE-2	Cable coaxial fino (Ethernet fino).  Velocidad de transmisión : 10 Mb/seg.  Segmentos : máximo de 185 metros.

Par trenzado. Ventajas y desventajas

El cable par trenzado está compuesto por conductores de cobre aislados por material plástico y trenzados en pares.

Dicho trenzado, que en promedio abarca tres trenzas por pulgada, ayuda a disminuir la diafonía, el ruido y interferencia, para mejores resultados, el trenzado debe ser variado entre los diferentes pares.
Este tipo de cables tienen la ventaja de ser económicos, flexibles y fáciles de conectar, entre otras propiedades que no presenta el coaxial en las aplicaciones de redes. No obstante, como medio de comunicación existe la desventaja de tener que usarse a distancias limitadas (menos de 100 metros), ya que la señal se va atenuando y pudiera llegar a ser imperceptible si se rebasa el límite mencionado.

Los cables de par trenzado más comúnmente usados como interfaces de capa física son los siguientes:

• 10BaseT (Ethernet)
• 100BaseTX (FastEthernet)
• 100BaseT4 (Fast Ethernet con 4 pares)
• 1000BaseT (Gigabit Ethernet)

Existen dos tipos de cable par trenzado: el cable par trenzado sin blindaje (UTP, por Unshielded Twisted Pair Cabling) y el cable par trenzado blindado (STP, por Shielded Twisted Pair Cabling).

Tecnología en torno a la fibra óptica

Este medio de comunicación utiliza la luz confinada en una fibra de vidrio para transmitir grandes cantidades de información en el orden de los gigabits por segundo. 
Debido a que el láser trabaja a frecuencias muy altas, entre el intervalo de la luz visible y la infrarroja, la fibra óptica es casi inmune a la interferencia y el ruido.

Para transmitir los haces de luz se utiliza una fuente de luz -como un LED (Light-Emitting Diode) o un diodo láser- y en la parte receptora se emplea un fotodiodo o fototransistor para detectar la luz emitida. También será necesario colocar un conversor de luz (óptico) a señales eléctricas al final de cada extremo.

La transmisión óptica involucra la modulación de una señal de luz usualmente apagando, encendiendo y variando la intensidad de la luz sobre una fibra muy estrecha de vidrio llamado núcleo: el diámetro de una fibra puede llegar a ser de una décima del diámetro de un cabello humano.

La otra capa concéntrica de vidrio que rodea el núcleo se llama revestimiento. Después de introducir la luz dentro del núcleo, esta es reflejada por el revestimiento, lo cual ocasiona que siga una trayectoria en zig-zag a través del núcleo.

Las dos formas de transmitir sobre una fibra son conocidas como transmisión en modo simple y multimodo.
En el modo simple (también llamado monomodo), se transmite un haz de luz por cada fibra y, dadas sus características de transmisión, es posible que el haz se propague a decenas de kilómetros.
Por ello, este tipo de fibra es muy común en enlaces de larga distancia, como la interconexión de centrales telefónicas.

En una fibra multimodo, en cambio, más de un haz de luz puede ser transmitido. Esta versión se usa para distancias más cortas y sirve para interconectar LANs entre edificios, campus, etc.

La tecnología de la fibra óptica ha avanzado muy rápidamente; tanto, que hoy en día es posible incrementar la capacidad de una fibra y aumentar la distancia de propagación. Por ejemplo, los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA, por Erbium-doped Fiber Amplifiers) son repetidores/amplificadores que dopan a la fibra con el metal erbio a intervalos de 50 a 100 kilómetros.

La introducción de los EDFA ha hecho posible que los sistemas de fibra óptica actuales operen a 10 Gbps.
También abrieron el camino para la multicanalización por división de longitud de onda (WDM, por Wavelength Oivision Multiplexing), que es el proceso de dividir el espectro de la fibra óptica en un número de longitudes de onda sin traslaparse una con la otra. 
Cada longitud de onda es capaz de soportar un canal de comunicaciones de alta velocidad.

Otra tecnología innovadora en las fibras ópticas es el DWDM (WDM Denso), que soporta más de 16 longitudes de onda; por ejemplo, los sistemas.OC-48 (Optical Carrier, 2.5 Gbps) pueden soportar entre 60 y160 longitudes de onda y aún existen sistemas que soportan más de 320 longitudes de onda, lo que equivale a 320 canales de alta velocidad por fibra.

Por el momento Bell Labs está trabajando para que en un futuro cercano, se puedan transmitir más de 15,000 longitudes de onda por fibra con la tecnología "Chirped-pulse WDM", con la cual las fibras ópticas tendrán una capacidad inimaginable.

Los cables de fibra óptica submarina son otro ejemplo de la gran capacidad que existe en este medio. El primer cable submarino con fibra óptica (el TAT-8) fue puesto en servicio en 1988 y utilizaba tres pares de fibra con repetidores espaciados cada 65 millas.

Su capacidad es de 40,000 circuitos de voz bidireccionales. En el 2001, fue instalado otro cable trasatlántico: el AC-2, que ofrece una capacidad de 10 Gbps en 32 longitudes de onda sobre 8 pares de fibra para un total de 2.5 Terabits por segundo utilizando WDM.

La fibra óptica como medio de transmisión en el área de las telecomunicaciones ha demostrado su potencialidad al cursar por éstas casi todo el tráfico de voz y datos del mundo, así como el de Internet. Pero también en el campo de la medicina la fibra óptica tiene un uso muy vasto: la laparoscopía, colposcopía y endoscopía son sólo unos ejemplos.

Cableado estructurado: muchos servicios en el mismo cable

En el pasado, había dos especificaciones principales de terminación de cableado: los cables de datos y los de voz.

Ahora, en el mundo de los sistemas de cableado estructurado existen diferentes tipos de servicios (voz, datos, video, monitoreo, control de dispositivos, etc.) que pueden cursarse sobre un mismo tipo de cable.

El estándar de cableado estructurado más utilizado y conocido en el mundo está definido por la Electronics Industries Association / Telecommunications Industries Association (EIA/TIA), de Estados Unidos. Este estándar especifica el cableado estructurado sobre cable de par trenzado UTP de categoría 5; el estándar se llama EIA/ TIA 568A.

Mucho antes de que la EIA/TIA fuera creada, en 1985, ya existía otro estándar establecido por AT& T: el 258A, que ahora es conocido bajo el nombre de EIA/TIA 5688, que define seis subsistemas de cableado estructurado que son:

• Entrada al edificio.
• Cuarto de equipos. 
• Cableado de la dorsal (backbone).
• Gabinete de Telecomunicaciones.
• Cableado horizontal.
• Componentes del área de trabajo.

Aire como medio de transmisión

Los medios que utilizan el aire como medio de transmisión son los medios no confinados. Cada uno viene siendo un servicio que utiliza una banda del espectro de frecuencias. A todo el rango de frecuencias se le conoce como espectro electromagnético, el cual ha sido un recurso muy apreciado y, como es limitado, tiene que ser bien administrado y regulado.

Los administradores del espectro a nivel mundial son los miembros de la World Radiocommunication Conference (WRC) de la International Telecommunications Union -Radiocommunications Sector (ITU-R).

Esta entidad realiza reuniones a nivel mundial en coordinación con los entes reguladores de cada país para la asignación de nuevas bandas de frecuencia y administración del espectro.
En el caso de México, la entidad reguladora del radio espectro es la Comisión Federal de Telecomunicaciones (Cofetel, www.cft.gob.mx) y la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT, www.sct.gob.mx).

La asignación de bandas del espectro varía de país a país. En el caso de México, se puede consultar el cuadro de atribución de frecuencias en el Área de Ingeniería y Tecnología de la Cofetel en la siguiente dirección: www.agitec.gob. mx/cuadro/index_espectro.htm I

Cada subconjunto o banda de frecuencia dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicas que son el resultado de cambios en la longitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, por Medium Frequencies),que van de los 300 kHz a los 3 MHz, pueden ser radiadas a °.o largo de la superficie de la 1ierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio de amplitud modulada (AM)de la región.

Las estaciones de radio internacionales usan las bandas cono-cidas como ondas cortas (SW, porShort Wave) en la banda de HF (High Frequency), que va desde los 3 MHz a los 30 MHz.
Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la Tierra por la ionosfera como si fuera un espejo.

Los estaciones de frecuencia modula-da (FM) y televisión utilizan las bandas conocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency), localizadas de los 30 MHz alos 300 MHz y de los 300 MHz a los900 MHz, respectivamente.

Debido a que no son reflejadas por la ionosfera, este tipo de señales cubren distancias cortas, como una ciudad por ejemplo. 

La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencia para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras -en ciudades diferentes-puedan usar frecuencias idénticas sin causar interferencia entre ellas.
Cada una de las sub-bandas del espectro electromagnético proveen un servicio diferente, lo que nos permite hablar por un teléfono celular , escuchar la radio o ver la televisión, sin que un servicio interfiera con el otro.

Mcroondas terrestres

El medio de comunicación conocido como microondas terrestres se compone de todas aquellas bandas de frecuencia en el rango de 1 GHz en adelante. El término "microondas" viene porque la longitud de onda de esta banda es muy pequeña (milimétricas o micrométricas), resultado de dividir la velocidad de la luz entre la frecuencia en Hertz. Pero por costumbre el término se asocia a la tecnología conocida como microondas terrestres, que utilizan un par de radios y antenas de microondas.

Tanto los operadores de redes fijas como los móviles utilizan las microondas para superar el cuello de botella de la última milla de otros medios de comunicación.

Éste es un medio de transmisión que ya tiene muchas décadas de uso: en el pasado las compañías telefónicas se aprovechaban de su alta capacidad para la transmisión de tráfico de voz. Gradualmente, los operadores reemplazaron el corazón de la red a fibra óptica, dejando como medio de respaldo la red de microondas.

Lo mismo sucedió con el video, el cual fue sustituido por el satélite.

A pesar de todo, las microondas terrestres siguen conformando un medio de comunicación muy efectivo para redes metropolitanas para interconectar bancos, mercados, tiendas departa-mentales y radio bases celulares.
Las estaciones de microondas consisten en un par de antenas con línea de vista -conectadas aun radio transmisor- que radian radiofrecuencia (RF) en el orden de 1 GHz a 50 GHz. 

Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 10-15 GHz, 18, 23 y 26 GHz, las cuales son capaces de conectar dos localidades de hasta 24 kilómetros de distancia una de la otra. Los equipos de microondas que operan a frecuencias más bajas, entre 2-8GHz, puede transmitir a distancias de entre 30 y 45 kilómetros. La única limitante de estos enlaces es la curvatura de la Tierra, aunque con el uso de repetidores se puede extender su cobertura a miles de kilómetros.

Debido a que todas las bandas de frecuencias de microondas terrestres ya han sido subastadas, para utilizar este servicio son necesarias frecuencias permisionadas por las autoridades de telecomunicaciones; es muy frecuente el uso no autorizado de este tipo de enlaces en versiones punto-punto y punto-multipunto. En el sitio Web de la Cofetel se encuentra la lista de los permisionarios autorizados de esta banda de frecuencias

Canales o medios :

La efectividad y confiabilidad operacional de un sistema SCADA depende en gran medida de la transmisión de datos entre la estación maestra y las unidades terminales remotas, por lo tanto, debe ser provisto de un medio a través del cual se establezca el intercambio de datos entre éstas unidades de una forma coordinada, confiable y segura.

Para establecer intercambio de datos entre los dispositivos de campo y la estación maestra sólo se requiere un medio de comunicación, como por ejemplo una línea telefónica, un radio enlace, un enlace de microondas o satelital, cable coaxial o fibra óptica y un protocolo de transmisión de datos. Los fabricantes de equipos para sistemas SCADA emplean diferentes protocolos de comunicación y no existe un estándar para la estructura de los mensajes, sin embargo existen estándares internacionales que regulan el diseño de las interfaces de comunicación  entre los equipos del sistema SCADA y equipos de transmisión de datos.

De acuerdo a lo expresado anteriormente, el sistema de comunicación que forma parte de un sistema SCADA es el conjunto de elementos, dispositivos y equipos de transmisión de datos a través de los cuales se realiza el intercambio efectivo de mensajes entre las RTUs y la MTU.

Entre los componentes del sistema de comunicación de un SCADA típico, se encuentran las interfaces de comunicación digital, módems, medios de transmisión de datos, el computador frontal de comunicaciones. (CFE, Communication Front End) y el protocolo de comunicación.

Interfaces de Comunicación Digital

Las interfaces de comunicación digital son circuitos que permiten interconectar un equipo terminal de datos y un equipo terminal del circuito de datos para la transferencia de datos, señales de control y temporización entre ellos. Por lo tanto, es un vínculo que permite que señales digitales pasen de un equipo emisor a otro receptor con las características deseadas.

Existe un gran número de interfaces estandarizadas, y un ejemplo de ello es la popular RS-232C. Una interfaz de comunicación digital se caracteriza por un tipo de conector específico (nivel mecánico), tensión y corrientes de operación (nivel eléctrico) y una señalización (nivel lógico).

Módem

Un “módem” es aquel dispositivo que convierte las señales digitales provenientes de un equipo terminal de datos, en señales aptas para ser transmitidas eficazmente para canales de comunicación analógicos. Por otro lado, convierte en el extremo terminal de un circuito teleinformático, las señales analógicas que entrega la red, en señales digitales aptas para ser procesadas por el equipo terminal de datos, ubicado en el extremo receptor. 

Estos dispositivos son precisamente utilizados para interconectar equipos terminales de datos digitales, como lo son las RTUs y la estación maestra, utilizando para ello bien sea un canal de radio o un canal telefónico.

Las funciones básicas de un módem son la decodificación y la modulación, y consecuentemente las funciones inversas, decodificación y demodulación.

 

Esquema Básico de un Módem

Entre las características más importantes de un módem está el tipo de modulación que emplea, el tipo de transmisión, el control de flujo de datos y la velocidad de transmisión.

Medios de Transmisión de Datos

Uno de los elementos principales para llevar a cabo el diálogo entre equipos terminales de datos es el medio físico por el cual se propaga la información.

En los sistemas SCADA se utilizan distintos medios de transmisión de información a lo largo de todo el proceso que involucra tomar una medición de un fenómeno físico hasta mostrarla mediante un computador. Algunos de estos medios son:

·        Cable de Par Trenzado

·        Sistemas de Enlaces de Radio (VHF, UHF y Microondas)

·        Sistemas basados en Redes Celulares

·        Sistemas basados en Redes Satelitales

Procesador Frontal de Comunicaciones

En los sistemas distribuidos donde un computador central puede tener conectados un gran número de equipos terminales, éste debe encargarse simultáneamente de las siguientes tareas:

·        Procesamiento de datos propios de la aplicación que ejecuta dicho procesador.

·        Manejo de las comunicaciones de datos entre el prosador y los equipos terminales conectados al mismo.

Algunos computadores, denominados de “configuración aislada”, están especialmente diseñados para manejar de forma simultánea ambos procesos.

Otros sistemas de computación, denominados de “configuración delantera”, tienen las funciones de procesamiento de datos y de comunicaciones separadas. Precisamente el nombre está dado porque poseen un equipamiento auxiliar denominado ¨ procesador frontal de comunicaciones.

En los sistemas organizados de esta manera existe una clara diferencia entre el procesamiento de datos por un lado y el manejo de las comunicaciones por el otro.

A estos equipos se les conoce como controladores frontales de comunicación, pues su misión es controlar la transmisión de datos entre el computador central y los equipos terminales remotos. Están capacitados para realizar el máximo posible de funciones relacionadas con las comunicaciones, a efectos de que la unidad central de procesamiento del equipo principal, tenga una menor carga de trabajo.

Protocolo de Comunicación

La información transmitida entre la unidad remota y la unidad maestra va “empaquetada” en un lenguaje y un formato conocido tanto por el emisor como por el receptor.  Es la única forma de que un extremo pueda interpretar correctamente el (los) mensaje (s) por el otro extremo.

Para que pueda tener éxito la comunicación debe haber compatibilidad en dos niveles básicos: el que se refiere a las señales eléctricas presente en el medio de comunicación y el que se refiere a la interpretación de tales señales como información.

En sistemas prácticos, se utilizan más de dos niveles para incluir mayor información (por ejemplo direccionalidad en ambiente de redes).

Con base en lo explicado anteriormente, la interfaz entre los diferentes equipos se definen dividiendo el manejo de información en niveles o capas, cada una usando los servicios suministrados por las capas debajo de ellas y agregando información o capacidad adicional.

En el modelo de capas, el nivel 1 define las características eléctricas, mecánicas y funcionales de la interfaz, lo cual permite intercambiar unos (1) y ceros (0) lógicos; se definen voltajes, cables y conexiones y se establecen secuencias de control.  Este nivel también es conocido como capa física.

El nivel 2 se refiere al formateo de mensajes, detección de errores y exactitud de la transmisión.

El nivel 3 se refiere al enrutamiento de mensajes, dependiendo del tipo de red utilizada

El intercambio de información en un sistema de transmisión de datos exige una serie de pasos bien definidos o diálogo entre las estaciones transmisoras y receptoras.

Estos pasos son:

• La determinación o selección de un circuito dado entre las estaciones.
• El pedido o demanda para transmisión o recepción de información.
• La verificación de que la información no contiene errores.
• La repetición de un bloque de información que ha sido recibido con errores,
• La finalización de la transmisión.
• La supervisión, control y sincronización de las estaciones en el caso de transmisión sincrónica.

Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas y procedimientos que permite a las unidades remotas y maestra el intercambio de información.

Los protocolos empleados dependen si el control se efectúa mediante caracteres especiales o por conteo de bytes o bit por bit. Típicamente, en los sistemas SCADA los protocolos utilizados son orientados a bit debido a la naturaleza de la secuencia de intercambio de mensajes entre la estación  maestra y las RTUs, son del tipo direccionamiento y envío.

Para la utilización de este tipo de protocolo se ha creado una estructura de bloques o entramado general para el intercambio de información, comandos y reconocimientos que se muestra a continuación:

 ß Sentido del Flujo de Datos

Bandera 8 bits

Campo de Dirección 8 bits

Campo de Control 8 bits

Campo de Información n bits

Chequeo de Errores CRC-16

Bandera 8 bits

 

El campo bandera permite la sincronización del sistema, el campo de dirección identifica las dos estaciones entre las cuales se establece la transacción de datos y el campo de control contiene 8 bits para la identificación de comandos o respuestas en forma codificada.

En el campo de información se localiza la data a transmitir entre los equipos terminales de datos fuente y destino.

Y a través del último campo se puede realizar la verificación de errores (Chequeo de Errores), garantizando la integridad de la información.

En el mercado existe una diversidad considerable de protocolos, muchos de los cuales han sido desarrollados en forma individual por cada fabricante (denominados protocolos propietarios), y otros han sido producto del consenso de varias empresas en búsqueda de una estandarización (denominados protocolos abiertos) obteniendo la posibilidad de integración de dispositivos de diversas marcas comerciales. A continuación se presentan las características básicas de algunos protocolos utilizados por Unidades Remotas de los Sistemas SCADA:

·        MODBUS: Trabaja bajo la filosofía Maestro – Esclavo, donde el maestro controla toda la actividad de transmisión de datos, interrogando en un instante de tiempo distinto a cada unidad esclava (proceso conocido como polling). Es muy utilizado en los Controladores Lógicos Programables (PLC), y debido a su naturaleza, puede facilitar el uso de PLC como Unidad Remota de un Sistema SCADA. Puede direccionar hasta 254 esclavos. Opera sobre una interfaz de conexión basada en el estándar IEEE RS-485, que define el número y disposición física de los conductores, así como los valores de tensión correspondientes a cada nivel lógico.

• Distributed Network Protocol (DNP): Permite la implementación de sistemas Maestro – Esclavo que posean una o más estaciones Maestras, así como la operación en diversos modos que permiten la transmisión de datos desde la Unidades Terminales Remotas (RTU) a petición de la Unidad Maestra, o exclusivamente cuando se presenten estados de alarma. Es por ello que su uso se ha generalizado sobre las RTU.
• Bristol Standard Asynchronous Protocol (BSAP): Es un protocolo propietario orientado a bit en el cual la estación central siempre interroga a la RTU, y ésta puede contestar según el estado de sus variables. La información es transmitida por Modulación de Duración de Pulsación (PDM).
• IEC 870-5 : Es un protocolo que se aplica para equipos y sistemas de Telecontrol con transmisión de datos  con codificación serial de bit.   Este es orientado por bytes y se basa en un modelo de referencia de tres capas.  La capa Física preserva un alto nivel de integridad de la data del método de codificación de bloque. 

La capa de enlace utiliza una selección de formatos para proporcionar la integridad / eficiencia y conveniencia de transmisión requerida.

La capa de aplicación contiene un número de “Funciones de Aplicación” que envuelven la transmisión de “ASDUs” entre la fuente y el destino.

Paralelo 

Todos los bits se transmiten simultáneamente, existiendo luego un tiempo antes de la transmisión del siguiente boque.

Este tipo de transmisión tiene lugar en el interior de una maquina o entre maquinas cuando la distancia es muy corta. La principal ventaja de esto modo de transmitir datos es la velocidad de transmisión y la mayor desventaja es el costo.

También puede llegar a considerarse una transmisión en paralelo, aunque se realice sobre una sola línea, al caso de multiplexación de datos, donde los diferentes datos se encuentran intercalados durante la transmisión.

Transmisión en paralelo

Serie

En este caso los n bits que componen un mensaje se transmiten uno detrás de otro por la misma línea.

Transmisión en serie

A la salida de una maquina los datos en paralelo se convierten los datos en serie, los mismos se transmiten y luego en el receptor tiene lugar el proceso inverso, volviéndose a obtener los datos en paralelo. La secuencia de bits transmitidos es por orden de peso creciente y generalmente el último bit es de paridad.

El aspecto fundamental de la transmisión serie es el sincronismo, entendiéndose como tal al procedimiento mediante el cual transmisor y receptor reconocen los ceros y unos de los bits de igual forma.

El sincronismo puede tenerse a nivel de bit, de byte o de bloque, donde en cada caso se identifica el inicio y finalización de los mismos.

Dentro de la transmisión serie existen dos formas:

Transmisión asincrónica

Es también conocida como Stara/stop. Requiere de una señal que identifique el inicio del carácter y a la misma se la denomina bit de arranque. También se requiere de otra señal denominada señal de parada que indica la finalización del carácter o bloque.

Generalmente cuando no hay transmisión, una línea se encuentra en un nivel alto. Tanto el transmisor como el receptor, saben cual es la cantidad de bits que componen el carácter (en el ejemplo son 7).

Los bits de parada son una manera de fijar qué delimita la cantidad de bits del carácter y cuando e transmite un conjunto de caracteres, luego de los bits de parada existe un bit de arranque entre los distintos caracteres.

A pesar de ser una forma comúnmente utilizada, la desventaja de la transmisión asincrónica es su bajo rendimiento, puesto que como en el caso del ejemplo, el carácter tiene 7 bits pero para efectuar la transmisión se requieren 10. O sea que del total de bits transmitidos solo el 70% pertenecen a datos.

Transmisión sincrónica

En este tipo de transmisión es necesario que el transmisor y el receptor utilicen la misma frecuencia de clock en ese caso la transmisión se efectúa en bloques, debiéndose definir dos grupos de bits denominados delimitadores, mediante los cuales se indica el inicio y el fin de cada bloque.

Este método es más efectivo por que el flujo de información ocurre en forma uniforme, con lo cual es posible lograr velocidades de transmisión más altas.

Para lograr el sincronismo, el transmisor envía una señal de inicioi de transmisión mediante la cual se activa el clock del receptor. A partir de dicho instante transmisor y receptor se encuentran sincronizados.

Otra forma de lograr el sincronismo es mediante la utilización de códigos auto sincronizantes los cuales permiten identificar el inicio y el fin de cada bit.

Sistemas de Transmisión Analógicas y Digitales

Transmisión de Señales Analógicas por Redes Digitales: 

En éste caso, la señales salen de la fuente pasan por un codificador de la señal Analógica a Digital, así pudiendo pasar por lo que es el canal de transmisión (cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, microondas, etc.) para llegar al decodificador y finalmente al Receptor de la Misma. 

Transmisión de señales Digitales por Redes Analógicas: 

Esta ves en lugar del codificador/decodificador, necesitamos un modulador/demodulador de la señal llamado Módem, por lo tanto queda así: la señal sale de la fuente (terminal), pasa por el modulador (módem) que convierte la señal Digital a Analógica, viaja por el medio de comunicación, llega al demodulador (Módem) y llega finalmente al equipo terminal. 

Sistema de Comunicación Analógico: 

Primero es transmitida la señal que es acústica pasa por lo que es un transductor, que su función es convertir los parámetros físicos en señales eléctricas, después de esto si es necesario se utiliza un amplificador de la señal, que ayuda a que la señal (que ahora ya es eléctrica) que antes llegaba a una cierta distancia, ahora pueda llegar aún más lejos sin sufrir atenuación o perdida total de la señal, sin embargo el ruido que entra y viaja con la señal, también es amplificado al igual que la señal, después de pasar por el amplificador, viaja a través de las vías eléctricas para luego ser recibida por otro amplificador (si es necesario), pasa nuevamente por otro transductor, que convierte la señal eléctrica a acústica, y finalmente llega al receptor. 

Sistema de Comunicación Digital: En este caso, la señal primero sale de una fuente, llega a lo que es un procesador delantero, que administra la o las señales, luego la señal pasa por un repetidor, que tiene la misma función de un amplificador, hacer llegar la señal a más distancia, pero con una gran diferencia, limpia la señal librándola de todo ruido haciendo que llegue más "pura", después pasa por las vías de comunicación que pueden ser redes de: cables coaxiales, cables par trenzado, fibra óptica, microondas, satélites, etc. después llega nuevamente a un repetidor, para luego pasar a otro procesador delantero y finalmente llegar al equipo destino. 

BANDA ANCHA POR CABLE

El acceso de banda ancha es un desafío que se viene logrando desde la década pasada. El problema fundamental está en desarrollar tecnologías que permitan altas velocidades en la última milla, a través de medios de transmisión convencionales como el par trenzado telefónico, el cable coaxial de lasredes de cable o el espacio radioeléctrico. Otro hecho es, lograr que sobre este acceso se pueda brindar al usuario garantías de QoS, donde el ATM juega un papel fundamental 

Para conectar entre sí varios dispositivos en una red, existen diversos medios físicos de transmisión de datos. Una opción puede ser la utilización de cables. Existen varios tipos de cables, pero los más comunes son:

Cable Coxial

Un cable coaxial está compuesto por un hilo de cobre central (denominado núcleo) que está rodeado por un material aislante y luego, por una protección de metal trenzada.

El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. 

Cable de pares / Par Trenzado: 

Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética y elimina el ruido. 

Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance. Con estos cables, se pueden transmitir señales analógicas o digitales. 

 

Conclusión.

Los medios de transmisión son el canal para que el transmisor y el receptor puedan comunicarse y transferir información. Existen varios factores externos que inciden sobre el canal, por lo que es necesario una buena relación a ruido para superar estos obstáculos. La selección adecuada del mejor servicio y medio de transmisión para cubrir nuestras necesidades es de vital importancia para operar óptimamente.

Los medios de transmisión inalámbricos han abierto un nuevo panorama y perspectivas de comunicación que permiten el intercambio de información en casi cualquier lugar, pero hay que tener en cuenta las ventajas y desventajas que cada medio nos brinda. Por otro lado, el desarrollo en fibras ópticas ha tenido un avance significativo, incrementando su capacidad a niveles muy altos y conformando ya las venas y arterias de la mayoría de las comunicaciones de la actualidad.

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