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Telecom Master 2023
Telecom Master 2023
Telecom Master 2023
INTRODUCCIÓN 7
JUSTIFICACIÓN 9
OBJETIVOS 10
UNIDAD I “INTRODUCCIÓN A LAS TELECOMUNICACIONES” 12
1.1 Las telecomunicaciones y su importancia en la vida moderna. 12
1.2 Elementos de un sistema de comunicación. 14
1.3 Unidades y medidas. 18
1.3.1 Medida de Amplitud 18
1.3.2 Medida de voltaje 21
1.3.3 Medida de Potencia 21
1.3.4 Otras Mediciones en Db 22
1.3.5 Medida de frecuencia 24
1.3.6 Medida de Período 24
1.3.7 Medida de fase 25
1.4 Las señales y sus clasificaciones. 25
1.4.1 Señales periódicas y aperiódicas. 28
1.4.2 Señales determinísticas y aleatorias. 31
1.4.3 Señales de energía y de potencia. 32
1.4.4 Señales analógicas y digitales. 33
1.5 El Análisis de Fourier: Una herramienta matemática para el estudio 35
de señales y sistemas.
1.6 Representación de las señales en el dominio del tiempo y la 42
frecuencia.
Resumen de Unidad 44
Ejercicios 45
UNIDAD II “TÉCNICAS DE MODULACIÓN”. 46
2.1 Importancia de la modulación. 47
2.2 Técnicas de modulación analógica. 52
2.2.1 Modulación en Amplitud (AM). 55
2.2.1.1 Ancho de banda en AM 57
2.2.2 Modulación en frecuencia (FM). 58
2.3 Conversión analógica a digital. 61
2.3.1 Teorema de muestreo (Nyquist). 65
2.4 Modulación en banda base. 69
2.4.1 Codificación Amplitud. 71
2.4.2 Codificación polar: NRZ, NRZ-L, Amplitud y Amplitud diferencial. 74
2.4.3 Codificación Amplitud: AMI, B8ZS y HDB3. 80
2.5 Técnicas de modulación digital. 86
2.5.1 Modulación por desplazamiento dé Amplitud (ASK). 90
2.5.2 Modulación por desplazamiento dé frecuencia (FSK). 94
2.5.3 Modulación por desplazamiento dé fase (PSK). 97
2.5.4 Modulación de Amplitud en cuadratura (QAM). 101
Resumen de Unidad 106
Ejercicios 107
UNIDAD III“ TÉCNICAS DE TRANSMISIÓN, MULTIPLEXACIÓN Y
CONMUTACIÓN” 108
3.1 Tipos de velocidades. 109
3.1.1 Velocidad de Transmisión (bps) 111
3.1.2 Velocidad de Modulación (Baudios). 111
3.2 Transmisión de datos. 115
3.2.1 Modos de transmisión: Simplex, half-dúplex y full-dúplex. 116
3.2.2 Tipos de transmisión: Transmisión serie, transmisión paralela. 118
3.2.3 Técnicas de transmisión: transmisión síncrona y asíncrona. 122
3.2.4 Tipos de conexión: punto a punto y multipunto. 127
3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: El modem. 129
3.3.1 Estándares utilizados por los Modem. 131
3.4 Multiplexación (muchas señales en una) 133
3.4.1 Multiplexación por división de frecuencia (un esquema analógico) 134
3.4.2 Multiplexación por división de tiempo (esquema digital). (TDM y 136
STDM).
3.4.3 Multiplexación por división de código (CDM). 139
3.4.4 Multiplexación por Longitudes de Onda (WDM). 147
3.5 Sistema de conmutación. 148
3.5.1 Topologías. 148
3.5.2 Técnicas de Conmutación. 156
3.5.2.1 Conmutación de Circuitos. 156
3.5.2.2 Conmutación de Paquetes. 157
3.5.2.3 Conmutación de Celdas. 161
Resumen de Unidad 168
Ejercicios 170
UNIDAD IV “MEDIOS DE TRANSMISIÓN Y PERTURBACIONES”. 173
4.1 Medios guiados. 173
4.1.1 Cable de par trenzado (señal eléctrica). 175
4.1.2 Cable coaxial (señal eléctrica). 180
4.1.3 Fibra óptica (señal luminosa). 183
4.2 Medios no guiados. 185
4.2.1 Transmisión de señales de radio. 187
4.2.2 Microondas en el espacio libre. 189
4.2.3 Satélite. 191
4.2.4 Infrarrojas. 197
4.3 Perturbaciones. 200
4.3.1 Ruidos. 200
4.3.2 Distorsión por retardo. 209
4.3.3 Atenuación. 210
4.4 Efectos del ruido en las señales transmitidas 210
4.5 Mecanismos para la detección de errores. 212
4.5.1 Verificación de redundancia vertical (VRC). 214
4.5.2 Verificación de redundancia longitudinal (LRC). 214
4.5.3 Verificación de redundancia cíclica (CRC). 216
4.6 Corrección de errores. 216
4.6.1 El código de Haming. 217
Resumen de Unidad 219
Ejercicios 221
UNIDAD V “EL PRESENTE Y FUTURO DE LAS COMUNICACIONES” 224
5.1 Sistema telefónico conmutado. 224
5.2 Comunicaciones móviles. 229
5.3 Internet. 232
5.4 Impacto de las telecomunicaciones en diversas áreas. 236
5.4.1 Educación. 237
5.4.2 Medicina. 239
5.4.3 Hogar. 242
5.4.4 Comercio electrónico. 243
5.4.5 Empresas virtuales. 244
Resumen de Unidad 246
Ejercicios 248
GLOSARIO DE TÉRMINOS 249
CONCLUSIONES 253
RECOMENDACIONES 254
BIBLIOGRAFÍA 255
INTRODUCCIÓN
de ordenadores.
todos los seres humanos, ya que son los ocupantes e inventores de este
Internet, por medio del que se pueden efectuar muchas operaciones; entre
Cabe hacer mención que se trata de un libro de texto didáctico que sirve
7
Computacionales; es de uso exclusivo de la asignatura de Teoría de las
8
JUSTIFICACIÓN
es por ello que se realiza este tipo de libro didáctico con la finalidad de
él envió de la información.
9
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL.
las Telecomunicaciones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
cada unidad para práctica del estudiante que la utilice y lograr un aprendizaje
banda).
10
Conocerán los principales medios empleados en los procesos de
corregir errores.
11
UNIDAD I
MODERNA.
del telégrafo eléctrico que permitió enviar mensajes por medio de letras y
desarrollo del internet hemos podido facilitarnos la vida, por la facilidad que
1.-http://www.mitecnologico.com/Main/TelecomunicacionesEImportanciaEnLaVidaModerna
12
Una empresa sin una buena utilización de las tecnologías de información y
disponer.
necesidades existentes.
13
algo cotidiano para nosotros, hay que recordar que cuando empezamos a
utilizarlos por primera vez se nos tornó difícil de usar, a través del tiempo de
estar practicando y las enseñanzas que nos dieron, ahora lo manejamos con
facilidad.
obtendrían los medios necesarios para poder construir y/o mejorar las
que esta sea mejor cada día, no solo es crecer el servicio y llevarlo a lugares
2.-http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-De-Las-telecomunicaciones-En-La/1275529.html
14
Emisor: Dispositivo que envía los datos del mensaje. Por ejemplo una
Medio: Es el camino físico por el cual viaja el mensaje. Algunos son el cable
por la mente.
15
solamente desde el transmisor a los receptores, siendo su versión más
popular la radiodifusión.
Debe ser:
Sistema de Comunicación
intervienen en la Comunicación.
eléctrica.
16
Trasmisor (TX). Toma como entrada la señal generada por el transductor de
de comunicación.
ruido.
Ruido
Atenuación
CANAL
Distorsión
Interferencia
Tipos de canales
Cable duro: Cable blando:
Par trenzado (cobre) Aire
Coaxial Vacio
Guía de onda Agua de mar
Fibra óptica
Tabla 1.2.1 Tipos de canales .
17
Frecuencia Medio/Propagación Aplicación
11 15
10 Hz – 10 Hz Fibra Óptica Datos de Banda ancha
1 Ghz – 10 Ghz Guía de ondas/línea Satélites-Celular
vista
1MHz -1GHz Coaxial/radio TV,FM
1KHz – 1MHz Par trenzado / onda AM, Aeronáutica,
terrestre telefonía, telégrafo
Tabla 1.2.2 Frecuencia y aplicación de los medios de propagación.
Demodular, Decodificar.
3.-http://www.iie.edu.uy/ense/asign/siscom/
18
Se utiliza en telecomunicaciones para expresar la ganancia o pérdida de una
transmisión.
sucesivamente.
campo, como una tensión, una corriente, una presión acústica, un campo
19
El decibelio, símbolo dB, es una unidad logarítmica. Es 10 veces el logaritmo
Para obtener el mismo valor numérico que con una relación de potencia, el
gráficas.
de dB.
en dB?
Solución
Ventrada(1)=380V
Vsálida(2) = 300V
Rendimiento = ?
Perdida (dB) = ?
20
1.3.2 MEDIDA DE VOLTAJE.
expresión queda.
Ejemplo:
en dB?
Solución
Ventrada(1)=220V
Vsalida(2)=200V
Rendimiento=?
Perdida (dB) =?
21
Ejemplo:
Solución
dBm0p.
El dBm.
expresado en decibelios.
Por ejemplo:
El dBm0.
una potencia de nivel cero. El ruido es muy bajo en tales casos. Se trata de
comparar dos señales una que entra, frente a otra que está en el medio y
22
que es tan baja que no la afecta, el nivel absoluto de potencia con relación a
cero.
El dBm0p.
relativo cero.
dBm0s.
dBm0ps.
El dBr.
dBrs.
23
1.3.5 MEDIDA DE FRECUENCIA.
del canal.
muchas clases, para efectos de las unidades basta con afirmar que puede
24
1.3.7 MEDIDA DE FASE.
La Fase tiene que ver con el atraso o adelanto de una señal, por ende se da
Cualquier cantidad física que varía con el tiempo, espacio o cualquier otra
Clasificación:
descendiente).
25
Continuas: Tienen continuidad en dominio y recorrido.
Señal digital
Figura 1.4.4 Ejemplo de Señal Discreta.
26
Digitales: Son discretas tanto en dominio como en recorrido.
cualquier mensaje que sea legible y tenga significado para el usuario destino,
27
fotografía. En lugar de enviar la fotografía real, se puede utilizar un
Pero incluso los unos y los ceros no pueden ser enviados a través de los
tromagnéticas.
Tanto las señales analógicas como las digitales pueden ser de dos formas:
a) Señales periódicas.
28
subsecuentes. Cuando se completa un patrón completo, se dice que se ha
Una señal periódica está formada por un patrón que se repite continuamente.
Valor Valor
a. Analógica b. Digital
29
Valor
b) Señales aperiódicas.
señales periódicas.
30
1.4.2 SEÑALES DETERMINÍSTICAS Y ALEATORIAS.
Una señal determinística es una señal en la cual cada valor está fijo y puede
ser determinado por una expresión matemática, regla o tabla. Los valores
futuros de esta señal pueden ser calculados usando sus valores anteriores
conocidas.
31
1.4.3 SEÑALES DE ENERGÍA Y POTENCIA.
La Potencia Promedio.
Si una señal tiene Energía Total (E) finita y mayor que cero, se clasifica
como una Señal de Energía. Estas señales tienen, además, una Potencia
Las señales periódicas, que existen para todos los valores de t, tienen
energía infinita, pero en muchos casos tienen una Potencia Promedio finita,
32
lo que las convierte en Señales de Potencia. Las señales limitadas en
a) Señal Analógica.
33
b) Señal digital.
en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado
luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma
la señal digital demuestran que hay un salto repentino entre un valor y otro
de la señal; las regiones planas altas y bajas indican que estos valores son
instantáneamente.
5.-https://www.itescam.edu.mx/principal/webalumnos/sylabus/asignatura.php?clave_asig=SCY-
0434&carrera=ISC0405001&id_d=21
34
Figura 1.4.4.14 Señal Digital. [6]
diferentes tipos de señales. Estas cuatro clases están definidas por las
de Fourier adecuada.
6.-http://tecnociencia-tecnopedia.blogspot.com/2009/11/senales-analogicas-y-digitales.html
35
La siguiente tabla muestra las relaciones matemáticas utilizadas para
Continuas
Discretas
Una serie de Fourier es una serie infinita que converge puntualmente a una
7. - http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=54&Itemid=65
36
Fue el primero que estudió tales series sistemáticamente, y publicando sus
analizador de espectros.
la función ƒ (×).
37
Tabla de Propiedades de la transformada de Fourier.
Linealidad
Dualidad
Cambio de escala
Transformada de la conjugada
Translación en el tiempo
Translación en frecuencia
Derivación en el tiempo
Derivación en la frecuencia
Transformada de la integral
Transformada de la Convolución
Teorema de Parseval
38
representación son fácilmente impleméntales en Matlab como archivos. Sin
embargo los comandos built-in de Matlab fft y ifft pueden también ser
señal en el tiempo. Nótese que el comando ifft debe estar multiplicado por N
el siguiente ejemplo:
La señal tiene un periodo de 24, de manera que tan solo se hace necesario
39
Los comandos usados para realizar dicho cálculo son:>> n = 0:23;>> x =
de una señal en el dominio del tiempo que está contaminada con ruido.
aleatorio. Los comandos para generar una señal con las especificaciones
>> t = 0:0.001:0.6;
>> x = sin ( 2 * pi * 50 * t ) + sin ( 2 * pi * 120 * t );
>> y = x + 2 * randn( size ( t ) );
>>plot( 1000 * t (1:50), y (1:50) )
sencilla.
40
La conversión de la señal al dominio de la frecuencia se hace calculando la
comandos. >>Pyy = Y * conj (Y) / 512. Para realizar la gráfica se puede tener
media, es decir que si tenemos 512 puntos de muestra, la señal que esta
tanto dibujar las ultimas 256 muestras del arreglo será completamente
>> f = 1000*(0:256)/512;
>>plot(f,Pyy(1:257))
41
Para ver todas las muestras y entender la característica de simetría descrita
>> f = 1000*(0:511)/512;
>>plot(f,Pyy)
Y LA FRECUENCIA.
respecto a su frecuencia.
8. - http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=54&Itemid=66
42
Una representación frecuencial incluye también la información sobre el
desplazamiento de fase que debe ser aplicado a cada frecuencia para poder
señal original.
frecuencias.
9.-https://www.itescam.edu.mx/principal/webalumnos/sylabus/asignatura.php
43
RESUMEN DE UNIDAD
continuamente.
de tiempo discreto.
44
EJERCICIOS.
señal periódica.
45
UNIDAD II.
TÉCNICAS DE MODULACIÓN
46
El control se hará sobre ciertos elementos característicos de una oscilación
desea transmitir.
Amplitud
Frecuencia Parámetros
Fase
10.- http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=56&Itemid=67
47
Existen varias razones para modular, entre ellas:
distinta.
ese tipo de señales. Así, una señal eléctrica se propaga principalmente por
11.- http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=68
48
Cómo transformar la información depende de su formato original y del
Una señal simple no transporta información de la misma forma que una línea
Interchange (ASCII).
canal ideal es aquél que presenta una respuesta lineal para todas las
frecuencia.
49
Figura. 2.1.21 Modulación.
usuarios.
razonables.
interferencias y ruidos.
50
Figura. 2.1.22 Demodulación.
demodulador.
enviar una señal digital que sale de una computadora a través de un medio
diseñado para transmitir señales analógicas. Por ejemplo, para enviar datos
51
A menudo se desea enviar una señal analógica a larga distancia utilizando
que naturalmente emite una señal analógica, se transmiten a través del aire.
Señal
Moduladora Señal Portadora Técnica
(Base)
Analógica Analógica Modulación analógica
encontramos con una onda original y una distorsión de la que tenemos que
12.-https://www.itescam.edu.mx/principal/webalumnos
52
PCM, MODULACIÓN POR CODIFICACIÓN DE PULSOS
información.
53
En PAM, la señal original se muestra a intervalos iguales, PAM usa una
(PCM).
Modulación PCM modifica los pulsos creados por PAM para crear una señal
íntegros a un rango.
Los dígitos binarios son transformados en una señal digital usando una de
54
2.2.1 MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM).
modulada.
la señal AM resultante.
55
Figura 2.2.1.23 Señal modulada en amplitud (AM).
La señal modulada tendrá una amplitud que será igual al valor pico de la
Fourier y ello da lugar a que dicha señal esté compuesta por la suma de
tendremos dos frecuencias laterales, sino que tendremos dos conjuntos a los
laterales, ello hace que sea necesario determinado ancho de banda para la
transmisión de la información.
56
2.2.1.1 ANCHO DE BANDA EN AM.
la banda entre 530 y 1,700 KHz (1.7 MHz). Sin embargo, la frecuencia de la
portadora de cada estación debe estar separada de las de sus lados por al
menos 10 KHz (un ancho de banda AM) para evitar interferencias. Si una
la figura 2.2.1.1.24).
57
El ancho de banda total necesario para AM se puede determinar a partir del
Ejemplo:
Si se tiene una señal de audio con un ancho de banda (Band Width BW) de 4
siguiente expresión:
58
Donde es la desviación de frecuencia y es el máximo cambio de
que tiene picos positivos y negativos, tal como una señal senosoidal pura,
59
El ancho de banda de una señal de audio (voz y música) en estéreo es casi
mínimo de 150 KHz. La Cofetel asigna 200 KHz (0.2 MHz) para cada
los 88 y los 108 MHz. Las estaciones deben estar separadas por al menos
200 KHz para evitar que sus anchos de banda se solapen. Para que haya
de la señal original:
[14]
14.-http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=60&Itemid=71
60
2.3 CONVERSIÓN ANALÓGICA A DIGITAL.
esta sinusoide pueden variar en una escala que va de “0” a “7” volt.
61
En el caso de una grabación digital de audio, a mayor cantidad de muestras
Las tasas o frecuencias de muestreo más utilizadas para audio digital son las
siguientes:
la onda.
62
CUANTIZACIÓN DE LA SEÑAL ANALÓGICA.
binario.
63
La codificación permite asignarle valores numéricos binarios equivalentes a
puedan ser representados como un flujo digital con una pérdida mínima de
Figura 2.3.30
Figura 2.10Conversión Conversión
de analógico Analógico a Digital.
a digital
contenida en una onda continua como una serie de pulsos digitales (unos o
15.- http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=61&Itemid=72
16.- http://www.rhernando.net/modules/tutorials/doc/redes/modem.html
64
2.3.1 TEOREMA DE MUESTREO (NYQUIST).
requerida para realizar una grabación digital de calidad, debe ser igual
digitalizar y grabar”.
frecuencia de los sonidos más agudos que puede captar el oído humano que
son 20 mil hertz por segundo (20 kHz). Por ese motivo se escogió la
frecuencia de 44,1 kHz como tasa de muestreo para obtener “calidad de CD”,
pues al ser un poco más del doble de 20 kHz, incluye las frecuencias más
caso ideal teórico, que se traduce en una distorsión conocida como error o
señal-ruido). Dicho de otro modo, desde el punto de vista del teorema, las
muestras discretas de una señal son valores exactos que aún no han sufrido
65
no han sido cuantificadas. El teorema demuestra que la reconstrucción
figura 2.3.1.32
17.- http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=61&Itemid=72
66
Figura 2.3.1.32 Teorema de Nyquist.
Criterio de Nyquist.
frecuencia de muestreo m debe ser al menos dos veces mayor que el ancho
de banda de la señal.
tenemos que utilizar debe ser mayor que 2-fmax, donde fmax es la
entrada.
67
Por tanto, si se quiere muestrear voz telefónica con una frecuencia máxima
de voz sobre una línea de teléfono, esto significa que hay que muestrear una
Otro ejemplo
Hz) y si la tasa de muestreo debe ser dos veces la frecuencia más alta en la
señal:
determinar el número de bits que se van a transmitir con cada muestra. Esto
depende del nivel de precisión que sea necesario. El número de bits se elige
en amplitud.
el signo y tres bits para el valor. Un valor de tres bits permite representar 2 3 =
8 niveles (000 a 111), lo que es más de lo que se necesita. Un valor con dos
68
bits no es suficiente puesto que 22 = 4. Un valor de cuatro bits es demasiado
porque 24=16.
Tasa de bits.
Ejemplo:
computadora a otra computadora, tanto los datos originales como los datos
69
señales que son transmitidas en su frecuencia original. Dichas señales se
De todos los mecanismos usados para la codificación digital a digital, los más
Codificación
Digital-Digital
2.4.34.
70
Figura 2.4.35 Codificación Polar.
Bipolar, usa tres niveles: positivo, cero y negativo. Opciones: Bipolar con
18.-http://www.rhernando.net/modules/tutorials/doc/redes/modem.html
19.- http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=64&Itemid=75
71
Figura 2.4.1.37 Codificación Unipolar.
La codificación Unipolar o Codificación Amplitud es muy sencilla y muy
una forma fácil de presentar los conceptos usados con los sistemas de
ejemplo, los unos se codifican con un valor positivo o negativo y los ceros se
72
unipolar tiene al menos dos problemas que la hacen poco deseable: una
componente DC y la sincronización.
Componente DC.
Sincronización.
un nuevo bit. Sin embargo, en la codificación unipolar, una serie del mismo
solamente una línea de voltaje positivo o negativo que dura siete veces más
que la de un único bit. Puesto que no hay cambio de señal para indicar el
un temporizador.
73
Dada una tasa de bit esperada de 1,000 bps, si el receptor detecta un voltaje
positivo que dura 0.005 segundos, interpreta que recibe un 1 cada 0.001
de un bit 1 extra en el receptor. Este bit extra en el flujo de datos hace que
económicas.
DIFERENCIAL.
La codificación polar usa dos niveles de voltaje: uno positivo y uno negativo.
74
Manchester y Manchester diferencial, cada bit se define mediante voltajes
Polar
NRZ RZ Bifásica
Manchester
NRZ-L NRZ-I Manchester
Diferencial
solamente las tres más populares: sin retorno a cero (NRZ), con retorno a
cero (RZ) y bifásica. La codificación NRZ incluye dos métodos: sin retorno al
nivel cero, nivel (NRZ-L) y sin retorno a cero invertido (NRZ-I). El método
Token Ring.
NRZ.
75
CODIFICACIÓN NRZ-L.
tanto, el nivel de la señal depende del estado del bit. Cuando hay un flujo
mediante su reloj, que puede estar o no sincronizado con el reloj del emisor.
CODIFICACIÓN NRZ-I.
problemas, pero debido a que los ceros son menos frecuentes, el problema
es menor.
76
En la secuencia NRZ-I, los voltajes no tienen significado por sí mismos. En
su lugar, el receptor mira los cambios de nivel como base para reconocer los
unos.
Como se puede ver, siempre que los datos originales contienen tiras de unos
canal distinto. Sin embargo, esta solución es cara y genera sus propios
77
para secuencias de unos. Pero para que haya cambios con cada bit, es
retorno a cero (RZ), que usa tres valores: positivo, negativo y cero.
En RZ, la señal no cambia entre los bits sino durante cada bit. Al igual que
cero y un bit 0 por una transición del voltaje negativo al cero, en lugar de por
concepto.
señal para codificar un bit y, por tanto, ocupa más ancho de banda. Pero, de
78
C) CODIFICACIÓN BIFÁSICA.
medio del intervalo de bit, pero no vuelve a cero. En lugar de eso, continúa
hasta el polo opuesto. Como en RZ, estas transiciones a mitad del intervalo
Manchester diferencial.
CODIFICACIÓN MANCHESTER.
79
valores de amplitud. En la codificación Manchester, la transición en mitad de
cada bit se usa tanto para sincronización como para representación de bit.
dos cambios de señal para representar el 0 binario, pero solamente uno para
el tercero con una amplitud positiva. Esta alternancia ocurre incluso cuando
80
Bipolar
ejemplo.
81
señal en cada ocurrencia de un 1, la AMI bipolar resuelve dos problemas:
B8ZS funciona de forma idéntica a AMI bipolar. AMI bipolar cambia polos
ocho o más ceros consecutivos dentro del flujo de datos. La solución provista
82
Cada vez que hay una sucesión de ocho ceros, B8ZS introduce cambios en
el patrón basados en la polaridad del 1 anterior (el 1 que ocurrió justo antes
Si el valor del 1 anterior era positivo, los ocho ceros se codificarán entonces
como cero, cero, cero, positivo, negativo, cero, negativo, positivo. Recuerde
83
BIPOLAR 3 DE ALTA DENSIDAD (HDB3).
esperar por los ocho del método B8ZS usado en Norteamérica. Aunque el
nombre es HDB3, el patrón cambia cada vez que se encuentra cuatro ceros
polaridad del bit 1 anterior. Pero a diferencia del B8ZS, HDB3 también mira el
84
Si la polaridad del bit anterior era positiva, la violación es positiva. Si la
polaridad del bit anterior era positiva, ambas violaciones son negativas. Si la
polaridad del bit anterior era negativa, ambas violaciones son positivas. Los
sistema.
Ejemplo 1:
Amplitud
Ejemplo 2:
85
Solución:
una red telefónica pública, los datos originales son digitales, pero, debido a
convertir dichos datos. Los datos digitales deben ser modulados sobre una
señal analógica que ha sido manipulada para aparecer como dos valores
86
En el subtema anterior se hace mención de las siguientes tres
señal eléctrica sencilla hacia delante y hacia atrás, puede servir para
2.5.49).
87
ASPECTOS DE LA CONVERSIÓN DE DIGITAL A ANALÓGICO.
analógica, hay que definir dos aspectos básicos: tasa de bit / baudio y señal
portadora.
conocer la eficiencia con que se puede mover los datos de un lado para otro,
desplazamiento de la señal.
88
La tasa de bits siempre es mayor o igual que la tasa de baudios.
pasajero. Un coche puede llevar uno o más pasajeros. Si 1,000 coches van
desde un lugar a otro llevando cada uno un pasajero (el conductor), entonces
han transportado 1,000 pasajeros. Sin embargo, si cada coche lleva cuatro
no el número de bits.
Ejemplo 2.3.
la tasa de bits.
Solución.
Ejemplo 2.4.
89
Solución:
Tasa de baudios = Tasa de bits / Número de bits por elemento señal = 3,000
SEÑAL PORTADORA.
frecuencia que actúa como base para la señal de información. Esta señal
represente el 0 se dejan para los diseñadores del sistema. La duración del bit
durante cada duración del bit es constante y su valor depende del bit (0 o 1).
90
La figura 2.5.1.50 muestra una visión conceptual del ASK.
introducidos dentro de una línea por fenómenos variados tales como el calor
para el reconocimiento.
por esa señal. Cuando se descompone una señal modulada con ASK, se
91
Sin embargo, las más significativas son aquellas entre fc -Nbaudio /2yfc + Nbaudio
BW = (l + d) X Nbaudio
Ejemplo 2.5.
Encontrar el ancho de banda mínimo para una señal ASK que transmite
Solución.
baudios, por tanto, es 2,000. Una señal ASK necesita un ancho de banda
2,000 Hz.
92
Figura 2.5.1.51 Relación entre la tasa de baudios y ancho de banda en ASK.
Ejemplo 2.6.
Dado un ancho de banda de 5,000 Hz para una señal ASK, ¿cuál es la tasa
Solución.
5,000 bps.
Ejemplo 2.7
Dado un ancho de banda de 100 KHz (200 KHz a 300 KHz), dibujar un
diagrama ASK full-dúplex del sistema. Encuentre las portadoras y los anchos
de banda en cada dirección. Asumir que no hay intervalo entre las bandas de
ambas direcciones.
93
Solución.
voltaje. Los factores que limitan la FSK son las capacidades físicas de la
portadora.
94
Figura 2.5.2.53 Modulación FSK.
Aunque FSK cambia entre dos frecuencias portadoras, es fácil analizar como
figura 2.5.2.54.
95
Figura 2.5.2.54 Relación entre la tasa de baudios y ancho de banda en ASK.
Ejemplo 2.8.
Encontrar el ancho de banda máximo para una señal FSK que se transmite a
Solución
Por tanto,
Ejemplo:
Encuentre la máxima tasa de bits de una señal FSK si el ancho de banda del
96
Solución:
Hz para cada dirección. Para FSK, sifci y fc0 son las frecuencias portadoras,
Pero, debido a que la tasa de baudios es la misma que la tasa de bits, la tasa
conceptual de PSK.
97
El método anterior se denomina a menudo 2-PSK, o PSK binario, debido a
que se usan dos fases distintas (0 y 180 grados). La figura 2.5.3.56 aclara
98
El diagrama de constelación para la señal de la figura 2.5.3.57 se muestra en
representa 01, 180 grados representa 10 y 270 grados representa 11. Esta
fase se denomina dibit. Usando 4-PSK se puede transmitir datos dos veces
(Como se puede ver, la relación del número de bits por desplazamiento del
Cuando hay ocho fases posibles, se pueden enviar tres bits al mismo tiempo
desplazamientos de fase y los tribits que cada uno representa: 8-PSK es tres
99
Figura 2.5.3.59 Características de Modulación 8-PSK.
hemos visto, la máxima tasa de bits en transmisión PSK es, sin embargo,
máxima tasa de baudios de ASK y PSK son las mismas para un ancho de
banda, puede ser dos o más veces mayor (véase la figura 2.5.3.60).
Ejemplo 2.10.
100
Solución:
baudios es, por tanto, 1,000. Una señal PSK necesita un ancho de banda
Ejemplo 2.11.
Solución:
tres veces más grande que la tasa de baudios, por lo que la tasa de bits es
15,000 bps.
Hasta ahora, se han ido alterando únicamente las tres características de una
onda seno una cada vez, pero ¿qué pasa si se alteran dos? Las limitaciones
del ancho de banda hacen que las combinaciones de FSK con otros cambios
sean prácticamente inútiles. Pero ¿por qué no combinar ASK y PSK? En ese
por variación.
101
La modulación de amplitud en cuadratura (QAM) hace justamente eso.
4-QAM y 8-QAM.
en la Figura 2.5.4.62.
102
Figura 2.5.4.62 Dominio del tiempo para una señal 8-QAM.
103
concéntricos, no se usan todas las intersecciones de la fase con la amplitud.
fases específicas. Esto significa que, incluso con los problemas de ruido
tanto, en general, se puede decir que una segunda ventaja de QAM sobre
que es necesario para transmisión ASK y PSK. QAM tiene las mismas
COMPARACIÓN BIT/BAUDIO.
Asumiendo que una señal FSK sobre líneas de teléfono de tipo voz puede
enviar 1,200 bits por segundo, la tasa de bits es 1,200 bps. Cada
1,200 elementos de señal para enviar 1.200 bits. Por tanto, su tasa de
QAM representa, sin embargo, tres bits. Por tanto, una tasa de bits de 1,200
104
Como muestra la figura 2.5.4.64, un sistema dibit tiene una tasa de baudios
que es la mitad de su tasa de bits, un sistema tribit tiene una tasa de baudios
19.-http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=64&Itemid=75
105
RESUMEN DE UNIDAD.
Una Señal puede ser transmitida de diferentes maneras de tal forma que
puedan ser codificadas por un aparato o por un equipo de cómputo; se
puede enviar por ondas electromagnéticas, por señales de 1 y 0
interpretadas por una pc, o por una señal telefónica.
Los datos se almacenan en una computadora en forma de ceros y unos.
Habitualmente, para transportarlos de un lugar a otro (dentro o fuera de la
computadora), es necesario convertirlos en señales digitales.
La modulación permite aprovechar mejor el canal de comunicación ya que
posibilita transmitir más información en forma simultánea por un mismo canal
y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos.
El ancho de banda Am es la señal modulada y el ancho de banda Fm es la
frecuencia de modulación de una señal.
A la variación total de frecuencia desde la más baja hasta la más alta, se la
conoce como oscilación de portadora.
Los mecanismos para modular datos digitales en señales analógicas son:
Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), Modulación por
desplazamiento de frecuencia (FSK), Modulación por desplazamiento de fase
(PSK), existe un cuarto mecanismo que combina cambios en fase y amplitud
y que se denomina modulación de amplitud en cuadratura (QAM).
La importancia de las técnicas de modulación permite un mejor
aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más
información en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y
ruidos.
106
EJERCICIOS
de baudios?
Solución
que 23 = 8, se transmiten tres bits con cada elemento señal. Además, la tasa
Solución
Una señal 16-QAM significa que hay cuatro bits por elemento de señal,
Solución
Una señal 64-QAM indica que hay 6 bits por elemento de señal, puesto que
107
UNIDAD III.
alta velocidad).
20.-http://primero.webege.com/index.php?option=com_content&view=article&id=68&Itemid=79
108
3.1 TIPOS DE VELOCIDADES.
Puesto que el módem es sólo una parte del proceso del movimiento de
acelerar el traslado de los datos. Hay dos clases de cosas diferentes a medir:
Son velocidades comunes de los módems: 28.8 Kbps, 33.6 Kbps, y 56 Kbps
más rápidos. Entre más rápido, desde luego es mejor. Una velocidad de
minutos.
VELOCIDAD ANÁLOGA.
cosa. Para velocidades de 2400 bps y menores, eso es verdad, pero no para
las velocidades más elevadas donde por cada cambio de señal se transmite
más de un bit.
109
La velocidad de transferencia de datos acostumbra indicarse por el número
de bits por segundo (bps). La velocidad de datos seriales en bits por segundo
Ejemplo: Suponer un sistema que representa dos bits de datos con niveles
de voltajes diferentes.
00 → 0V
01 → 1V
10 → 2V
11 → 3V
NRZ-L
Tb = 4 ms
Vbps = 250 bps
Vbaud = 250 bps
Tb = 4 ms
Vbps = 500 bps
Vbaud = 250 bps[21]
21.-http://www.buenastareas.com/ensayos/Tecnicas-De-Transmision-Multiplexacion-y-
Conmutacion/68228.html
110
3.1.1 VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN.
Bits por segundo (bps). Es el número efectivo de bits / seg que se transmiten
(bps).
unidad de tiempo.
velocidad de señalización.
111
La velocidad en baudios es el número de elementos de señalización por
radioeléctrica u óptica.
Jean Maurice Baudot, que fue el primero en realizar este tipo de mediciones.
símbolos/segundo.
112
Es importante resaltar que no se debe confundir el baudrate o velocidad en
baudios con el bit rate o velocidad en bits por segundo, ya que cada evento
señales binarias tienen la tasa de bit igual a la tasa de símbolos (rb = rs), con
(Ts=Tb).
caso como los eventos eran simples cambios de voltaje 1--> (+), 0--> (-),
113
BAUDIOS, BITS / SEGUNDO Y BYTES / SEGUNDO.
en baudios.[22]
Los módems telefónicos al hablar entre ellos envían grupos de bits que
modulación. Estas se expresan con una sigla que tiene adelante un número
que es una potencia de dos y letras tales como PSK o QAM (8PSK, 16
QAM, 32 QAM).
Estos son potencias de dos, de tal manera que, el número a la que se eleva
la base 2 (ejemplo 8 2 3 , el 16 2 4 ).
22.- http://es.wikipedia.org/wiki/Baudio
114
Estos representan la cantidad de bits que se agrupan para formar el baudio
2400. Ahora bien como 8 bits forman un byte la cantidad de caracteres para
algo menor puesto que algunos bytes se utilizan para corregir errores.
115
Parte de la transmisión de información que consiste en el movimiento de
DÚPLEX.
establecer para que una señal eléctrica, óptica, electro óptica, se pueda
clases diferentes:
estación siempre actúa como fuente y la otra siempre actúa como colector,
116
Figura 3.2.1.69 Transmisión Simplex.
colector, ver figura 3.2.1.70. Este método permite la transmisión en las dos
117
transmitiendo y recibiendo información simultáneamente. Este método
3.2.1.71.[23]
PARALELA.
procesar varios (la mayoría de las veces 8 bits: un byte) y por este motivo,
CONEXIÓN PARALELA.
canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier
23.-http://joan004.tripod.com/tiptra.htm
118
La conexión paralela en equipos del tipo PC generalmente requiere 10
alambres.
N líneas físicas: en cuyo caso cada bit se envía en una línea física (motivo
por el cual un cable paralelo está compuesto por varios alambres dentro de
un cable cinta).
ancho de banda. En este caso, cada bit se envía en una frecuencia diferente.
Debido a que los alambres conductores están uno muy cerca del otro en el
CONEXIÓN EN SERIE.
119
Figura 3.2.2.73 Conexión en Serie.
manera:
con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados
desplaza el registro hacia la izquierda cada vez que recibe un bit, y luego,
120
Figura 3.2.2.75 Transferencia de datos paralela.
Los dos tipos de transmisión que se pueden considerar son serie y paralelo.
Para transmisión serial los bits que comprenden un caracter son transmitidos
circuitos adicionales.
La transmisión serial es más lenta que la paralela puesto que se envía un bit
cable se tiene un octavo del costo que se ocuparía para transmisión paralela.
Este ahorro en costo se vuelve más significativo conforme sean mayores las
121
la transmisión en paralelo está limitada en distancia en un rango de
metros.[24]
Una transmisión de datos tiene que ser controlada por medio del tiempo,
para que el equipo receptor conozca en qué momento se puede esperar que
TRANSMISIÓN ASÍNCRONA.
bit por bit añadiéndole bits de inicio, y bits que indican el término de un
paquete de datos, para separar así los paquetes que se van enviando /
con un bit 1, cuya duración mínima sea entre una y dos veces la de un bit. La
cada mensaje debe contener, aparte del mensaje en sí, una información
24.- http://eveliux.com/mx/index.php?option=content&task=view&id=145
25.-http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/telepro/index.htm
122
sobre cuándo empieza el mensaje y cuando termina, de manera que el
1,200 baudios.
123
El rendimiento de usar un bit de arranque y dos de parada, en una señal que
use código de 7 bits más uno de paridad (8 bits sobre 11 transmitidos) es del
72 por 100.
irregular.
velocidades.[26]
TRANSMISIÓN SÍNCRONA.
26.-http://eveliux.com/mx/index.php?option=content&task=view&id=146
124
Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de establecer una
sincronización entre ellos. Para esto, antes de enviar los datos se envían un
Por lo general los dispositivos que transmiten en forma síncrona son más
caros que los asíncronos. Debido a que son más sofisticados en el hardware.
síncrona.
27.-http://eveliux.com/mx/index.php?option=content&task=view&id=146
125
Figura 3.2.3.78 Transmisión Síncrona.
Los bloques a ser transmitidos tienen un tamaño que oscila entre 128 y 1,024
bytes.
el 99 por 100.
más altos.
modulación).
126
Se llama sincronización al proceso mediante el que un emisor informa a un
correspondientes señales.
red. Los dos tipos de conexiones utilizados en redes son punto a punto y
multipunto.
Las líneas de conexión que solo conectan dos puntos son punto a punto.
127
Cuando se emplean líneas multipunto, se pueden reducir los costos globales
todos los dispositivos conectados a la línea. Para prevenir que los datos
28.-http://eveliux.com/mx/index.php?option=content&task=view&id=147
128
3.3 DISPOSITIVOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS: EL MÓDEM.
telefónico para por lo menos una parte del canal. Se necesita un dispositivo
Pese a que son bastante pequeños, los módems son dispositivos muy
bien por primera vez, no se tendrá después que lidiar mucho con él.
a) EXTERNOS.
computadora.
129
Desventajas:
b) INTERNOS.
c) ACÚSTICOS.
computadora.
Es muy voluminoso.
MÓDEMS DIGITAL.
un módem analógico.
Los módems digitales son más caros y también lo son las líneas para datos
130
Normalmente un módem digital puede recibir datos a una velocidad mucho
más alta de la que alcanza para enviarlos. Eso funciona muy bien, porque la
MÓDEM DE ISDN.
dispositivo digital que utiliza una línea telefónica digital. Debería llamarse
un módem normal, 64 Kbps para una sola línea y 128 Kbps para una línea
dual garantizada. Los adaptadores ISDN cuestan más que los módems
telefónicas (¡y por supuesto más $$ para ellos!). Las líneas de fibra óptica
son mejores para las mayores velocidades de transmisión de las ISDN, pero
funcionarán.
para la comunicación por módem, para que todos los protocolos pudieran
131
El Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT),
(UIT).
comunicaciones.
Ancho
Estándar de de
Modo Descripción
modulación banda
teórico
Un estándar americano y canadiense que
Full utiliza modulación por desplazamiento de
Bell 103 300 bps
dúplex frecuencia de audio para codificar datos. Esto
permite enviar un bit por baudio.
Full Un estándar internacional similar al estándar
CCITT V.21 300 bps
dúplex Bell 103.
Un estándar americano y canadiense que
1.200 Full utiliza modulación por desplazamiento
Bell 212ª
bps dúplex diferencial para codificar datos. Esto permite el
envío de 2 bits por baudio.
1.200 Half Un estándar internacional similar al estándar
ITU V.22
bps dúplex Bell 212A.
Un estándar internacional que es una versión
2.400 Full
ITU V.22bis mejorada del estándar V.22 (de allí el nombre
bps dúplex
V.22bis).
1.200 Half Un estándar internacional que transmite datos
ITU V.23
bps dúplex en modo half dúplex, es decir, los datos se
132
transmiten en una dirección por vez. Canal de
retorno opcional de 75 baudios.
Un estándar internacional que brinda full dúplex
1.200
Full asimétrico, es decir, permite la transmisión de
ITU V.23 bps/75
dúplex datos en una dirección a 1.220 bps y a 75 bps
bps
en la otra dirección.
Un estándar internacional que transmite datos
en modo half dúplex, es decir, los datos se
9.600 Half
ITU V.29 transmiten en una dirección por vez. Este
bps dúplex
estándar fue desarrollado especialmente para
el fax.
Un estándar internacional que transmite en
modo full dúplex e incorpora estándares de
corrección de errores. La transmisión de datos
tiene lugar de acuerdo con una técnica de
9.600 Full
ITU V.32 corrección de error llamada modulación de
bps dúplex
amplitud en cuadratura con codificación Trellis.
Esta técnica consiste en enviar un bit adicional
para cada grupo de 4 bits que se envían en la
línea de transmisión.
Un estándar internacional que mejora el
14.400 Full estándar v.32 al enviar 6 bits por baudio y
ITU V.32bis
bps dúplex permitir una velocidad de transmisión de hasta
14.400 bps.
Un estándar internacional a veces denominado
28.800 Full
ITU V.32fast V.FC (FastClass) que permite la transmisión de
bps dúplex
datos a una velocidad de 28.
29.-http://es.wikipedia.org
133
multiplexación por división de frecuencia (FDM) y la multiplexación por
ANALÓGICO) (FDM).
interferirse entre sí. Para la comunicación de voz, esto significa dos o más
canales de voz en una sola portadora. Para los sistemas telefónicos significa
coaxial.
división de frecuencia.
134
representado por el ancho de banda disponible de un canal se divide en
porciones de ancho de banda más pequeños, para cada una de las diversas
diferencia entre los dos sistemas es ésta: En MDF, cada canal ocupa
en MDT, cada canal ocupa todo el espectro de frecuencias durante sólo una
fracción de tiempo.
recuperación.
135
Figura 3.4.1.83 Impulsos de Sincronización.
impulsos pueden ser de muy corta duración y sin embargo, son capaces de
puede ser una onda analógica que se convierte en forma binaria para su
transmisión, como las señales de voz de una red telefónica, o puede estar ya
136
Después los muestreos se transmiten en serie en el mismo canal de
tiempo disponible.
137
Figura 3.4.2.84 Diagrama Simplificado de MDT (Multiplexor por división de Tiempo).
en no asignar espacios de tiempo fijos a los canales a transmitir, sino que los
tiempos dependen del tráfico existente por los canales en cada momento.
Fuerte sincronización.
138
Los multiplexores estáticos asignan tiempos diferentes a cada uno de los
canales siempre en función del tráfico que circula por cada uno de estos
Circuitos digitales.
de cable.
139
medio de transmisión, para que puedan gestionarse varias comunicaciones
un código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto;
el receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo
código empleado.
cada momento, y evitar o suprimir las interferencias entre ellas. Los sistemas
en uso real (como IS-95 o UMTS) suelen emplear varias de estas estrategias
140
Uso popular del término.
únicos en hacerlo.
Detalles técnicos.
precisado por los datos a transmitir; por este motivo, la división por código es
141
GENERACIÓN DE LA SEÑAL CDMA.
XOR con el código de transmisión, que tiene una duración de pulso Tc.
1/Tc. Dado que Tc es mucho menor que Tb, el ancho de banda de la señal
"espectro ensanchado".
señal del usuario deseado (la señal de interés) y las del resto; si la señal
142
eliminando el resto de señales). Y además, si la correlación se produce con
secuencias pseudoaleatorias).
Figura 3.4.3.86 Cuatro señales digitales cuyos vectores son ortogonales. [30]
ejemplo, la cadena binaria "1011" sería representada por el vector (1, 0, 1, 1).
30.-http://es.wikipedia.org
143
(Nota: si dos vectores se definen u = (a, b) y v = (c, d); su producto escalar
podrá aislar sus datos de los del resto de usuarios, simplemente mediante el
código del usuario ortogonal respecto a todos los demás, el producto aislará
extensible a todos los usuarios que se desee, siempre que existan códigos
31.-http://es.wikipedia.org
144
Cada usuario de CDMA síncrono emplea un código único para modular la
señal, y los códigos de los usuarios en una misma zona deben ser
CDMA ASÍNCRONO.
necesita.
145
Estas secuencias se usan para codificar y decodificar las señales de interés
de acceso múltiple (en inglés, MAI, multiple Access interference), que puede
del límite estadístico. Si las señales de todos los usuarios se reciben con
(o las que tienen el mismo código pero distinto retardo, debido a los
146
Como todos los usuarios generan MAI, es muy importante controlar la
por lo menos en teoría, rechazar por completo las señales indeseadas (que
teléfono.[32]
multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica mediante portadoras
un LED.
32.-http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexaci%C3%B3n_por_divisi%C3%B3n_de_c%C3%B3digo
147
Este término se refiere a una portadora óptica (descrita típicamente por su
El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que
sólo dos señales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160
comunicarse.
Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica.
33.- http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexaci%C3%B3n_por_divisi%C3%B3n_de_longitud_de_onda
148
La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que
demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes
nodos de la misma.
149
TOPOLOGÍAS MÁS COMUNES
Bus: En una topología de bus, todos los equipos de una red están unidos a
Importante: Los dos extremos del cable deben tener terminaciones. Todos
segmento.
y la comunicación se detendrá.
150
Un incremento del número de equipos produce un aumento del ruido y la
Ventajas:
funcionamiento.
Desventajas:
151
Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por
completa.
Ventajas:
información.
Desventajas:
152
Estrella: Se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un
controlador central. Todas las transacciones pasan a través del nodo central
concentradora o hub.
Ventajas:
Presenta buena flexibilidad para incrementar el número de equipos
conectados a la red.
Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de la red sigue sin
problemas, sin embargo, si el problema se presenta en el controlador central
se afecta toda la red.
El diagnóstico de problemas es simple, debido a que todos los equipos están
conectados a un controlador central.
Desventajas:
No es adecuada para grandes instalaciones, debido a la cantidad de cable
que deben agruparse en el controlador central.
Esta configuración es rápida para las comunicaciones entre las estaciones o
nodos y el controlador, pero las comunicaciones entre estaciones es lenta.
153
Topología en árbol: Esta topología comienza en un punto denominado
cabezal o raíz. Uno ó más cables pueden salir de este punto y cada uno de
Una red como ésta representa una red completamente distribuida en la que
alimentan a otras.
154
Híbridas: En una topología híbrida, se combinan dos o más topologías para
formar un diseño de red completo. Raras veces, se diseñan las redes
utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es posible que desee
combinar una topología en estrella con una topología de bus para
beneficiarse de las ventajas de ambas.
Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al
resto de la red.
Normalmente, se utilizan dos tipos de topologías híbridas: topología en
estrella-bus y topología en estrella-anillo.
Estrella-bus: En una topología en estrella-bus, varias redes de topología en
estrella están conectadas a una conexión en bus. Cuando una configuración
en estrella está llena, podemos añadir una segunda en estrella y utilizar una
conexión en bus para conectar las dos topologías en estrella.
Estrella-anillo: En la topología en estrella-anillo, los equipos están
conectados a un componente central al igual que en una red en estrella. Sin
embargo, estos componentes están enlazados para formar una red en anillo.
155
3.5.2 TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN.
si bien los dos primeros suelen emplear las dos primeras, respectivamente, y
comprobación.
156
CONMUTACIÓN DE MENSAJES.
destino, por lo que pueden ser tratados por los centros de conmutación de la
red que los almacenan (hasta verificar que han llegado correctamente a su
Esta técnica es parecida a la anterior, sólo que emplea mensajes más cortos
sobre la dirección, tanto de partida como de destino, así como para el control
El mejor ejemplo actual de red que hace uso de esta técnica es Internet, que
hace uso del protocolo IP. Otros ejemplos son las redes X.25 y FrameRelay.
Los paquetes permanecen muy poco tiempo en memoria, por lo que resulta
34.- http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexaci%C3%B3n_por_divisi%C3%B3n_de_longitud_de_onda
157
ruta a seguir a lo largo de la red hasta el destino del paquete. Mil octetos es
Ventajas generales:
más importante que los otros, será transmitido antes que dichos otros).
TÉCNICAS DE CONMUTACIÓN:
DATAGRAMAS:
tratamiento es independiente.
158
CIRCUITOS VIRTUALES:
del destino.
una manera más rápida en el nodo destino, ya que se están usando varios
159
retransmitir todo el mensaje; mientras que con la conmutación de paquetes
solo hay que retransmitir el paquete con el bit afectado, lo cual es mucho
cuales contienen la dirección del nodo destino. En cada nodo intermedio por
camino por el que deben retransmitirse los paquetes para hacerlos llegar a
su destino.
Los paquetes en fin, toman diversas vías, pero nadie puede garantizar que
160
PAQUETE/CONMUTACIÓN DE PAQUETES.
uno puede llevar una trayectoria diferente a través de las rutas de la malla de
los siguientes:
X.25 Las redes X.25 han estado en funcionamiento desde 1976, eran usadas
embargo, las redes X.25 no son recomendables para la mayoría del tráfico
35.- http://es.wikipedia.org/wiki/Conmutaci%C3%B3n_de_paquetes
161
extensiva corrección de error. X.25 opera a velocidades de hasta 2 Mbps, el
162
Debido a que los enlaces de hoy en día son menos ruidosos y de más
variable.
frame. Esto hace que la conmutación por medio de celdas sea más rápida y
celdas de tamaño fijo (15% bytes) utilizada en redes de banda ancha. ATM
puede transferir datos a tasas desde 25 Mbps hasta 622 Mbps y tiene el
variable.
163
La celda consistente y de tamaño estándar utiliza, de forma eficiente, búferes
actuar como un hub para enviar datos de una computadora a otra dentro de
una LAN.
alta velocidad a redes remotas. Los switches ATM también puede actuar
desde 1 Mbps hasta los 34 Mbps con una conectividad de muchos a muchos.
SMDS es compatible con el estándar MAN IEEE 802.6 así como con B-ISDN
164
SERVICIOS DEDICADOS DIGITALES (DEDICATED DIGITAL SERVICES).
velocidades.
Kbps cada uno. Esto es debido a que cada circuito de voz requiere de 64
Kbps, voz y datos pueden ser llevados sobre el mismo servicio T1.
E1:E1 posee casi las mismas características que un E1 excepto que este tipo
Unidos.
165
T1 fraccional / E1 fraccional. A veces no se requiere de un E1 o T1 completo,
canales de 64 Kbps.
8.448 Mbps.
transportar también por medios inalámbricos, tales como: vía satélite, vía
satélite, ATM por satélite / microondas, X.25 por satélite / microondas, ATM
sobre ADSL.
hogares. ADSL es asimétrico ya que utiliza la mayor parte del canal para
166
transmitir del carrier hacia el usuario y solo una pequeña parte para recibir
analógica (voz) en la misma línea. ADSL ofrece velocidades desde 512 Kbps
hasta 6 Mbps.
HDSL (High bit rate Digital Subscribe line): HDSL al igual que ADSL es una
ADSL. HDSL puede enviar información sobre una simple línea de cobre es
de 2 Mbps.
Cable módems: Los cable módems, son sólo eso, módems que conectan
36.-http://www.eveliux.com/mx/index.php?option=content&task=view&id=178
167
RESUMEN DE UNIDAD
de señalización.
Jean Maurice Baudot, que fue el primero en realizar este tipo de mediciones.
a otro.
establecer para que una señal eléctrica, óptica, electro óptica, se pueda
dúplex).
de comunicación.
168
Los dos tipos de transmisión que se pueden considerar son serie y paralelo.
correspondientes señales.
Una transmisión de datos tiene que ser controlada por medio del tiempo,
para que el equipo receptor conozca en qué momento se puede esperar que
169
EJERCICIOS
170
Se Aplica a Canales Ranurados.
a) CSMA p-persistente
b) CSMA con Detección de Colisiones
c) CSMA no persistente
Para Evitar bloques grandes de datos.
a) Transmisión Síncrona
b) Transmisión Asíncrona
Disposición Física de las Estaciones en el Medio de Transmisión.
a) Topología
b) Semi-dúplex
c) Full-dúplex
Se Trasmite un bloque de Bits sin Códigos de Comienzo o Parada.
a) Transmisión Síncrona: Nivel de Bloque
b) Transmisión Síncrona: Nivel de Bits
La Capacidad del Canal se Divide entre las Estaciones Conectadas al
Mismo.
a) Reparto Dinámico del Canal
b) Reparto Estático del Canal
Solo dos Dispositivos que Comparten el Medio.
a) Enlace Directo
b) Punto a Punto
c) Multipunto
Se Concede Acceso al Canal a las Distintas Fuentes según sus Necesidades
y la Disponibilidad del Canal.
a) Reparto Dinámico del Canal
b) Reparto Estático del Canal
Cada Carácter se trata de manera Independiente.
a) Transmisión Síncrona
b) Transmisión Asíncrona
171
Exige dos Rutas de Datos.
a) Semi-dúplex
b) Topología
c) Full-dúplex
Utiliza un Preámbulo y un Final.
a) Transmisión Síncrona: Nivel de Bloque
b) Transmisión Síncrona: Nivel de Bits
El Mismo Medio es Compartido por más de Dos Dispositivos.
a) Punto a Punto
b) Multipunto
c) Enlace Directo
entendimiento.
tipos, así como de ejemplos donde se aplica cada uno de ellos, para
discutirlos en el grupo.
172
UNIDAD IV.
distintos a larga o corta distancia debe utilizarse un medio físico que asegure
camino físico, los medios guiados son los que utilizan un cable. Como
Cable coaxial.
La fibra óptica.
Par trenzado.
CABLES:
Una red puede utilizar uno o más tipos de cable, aunque el tipo de cable
173
PRINCIPALES TIPOS DE CABLES
Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo
de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las
señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de
cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde
publican unos catálogos con más de 2.000 tipos diferentes que se pueden
Cable coaxial
Importante:
El cable coaxial se utiliza cuando los datos viajan por largas distancias.
El cable de fibra óptica se utiliza cuando necesitamos que los datos viajen a
la velocidad de la luz.
Al conectar equipos para formar una red utilizamos cables que actúan como
denomina segmento.
174
Los cables se diferencian por sus capacidades y están clasificados en
cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP).
175
EXISTEN ACTUALMENTE 8 CATEGORÍAS DEL CABLE UTP.
que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido eléctrico de los
par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos años. El
de hasta 4 megabits por segundo (Mbps), Este cable consta de cuatro pares
176
Categoría 4. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos
cobre.
de hasta 100 Mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de
cobre.
TIPO USO
Categoría 1 Voz solamente (cable telefónico)
Datos hasta 4 Mbps (LocalTalk
Categoría 2
[Apple])
Categoría 3 Datos hasta 10 Mbps (Ethernet)
Datos hasta 20 Mbps (16 Mbps
Categoría 4
Token Ring)
Datos hasta 100 Mbps (Fast
Categoría 5
Ethernet)
Tabla 4.1.1.9 Categorías de cables UTP.
177
CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADO (STP).
El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de
mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina
178
ELEMENTOS DE CONEXIÓN.
un equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicos RJ11. Aunque los
pueden crear más sitio para los cables en aquellos lugares donde no hay
mucho espacio libre en el suelo. Su uso ayuda a organizar una red que tiene
muchas conexiones.
Mbps.
179
Placas de pared. Éstas permiten dos o más enganches.
multipares. Existe una variedad muy amplia de este tipo de cables (más de
37.-http://iaci.unq.edu.ar/materias/telecomunicaciones/apuntes.htm
180
Su estructura consta de un conductor central de cobre rodeado por un
bien, puede ser que un diseño de coaxial incorpore los dos tipos de blindaje.
Cable fino.
Cable grueso.
en particular.
181
para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes, ya que es un cable
El cable coaxial fino puede transportar una señal hasta una distancia
aproximada de 185 metros (unos 607 pies) antes de que la señal comience a
sufrir atenuación.
circula en un hilo.)
Ethernet. El núcleo de cobre del cable grueso es más grueso que el del cable
grueso.
Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede transportar
las señales. El cable grueso puede llevar una señal a 500 metros. Por tanto,
182
Tanto el cable grueso como el fino utilizan un componente de conexión
llamado conector BNC, para realizar las conexiones entre el cable y los
equipos. [38]
de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de
señal y a su pureza.
38.-http://www.mitecnologico.com
183
fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan
Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un
las fibras Kevlar ofrecen solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de
Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra
gigabyte por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz)
varios kilómetros.
184
CONSIDERACIONES SOBRE EL CABLE DE FIBRA ÓPTICA.
de forma apropiada.
El precio del cable de fibra óptica es competitivo con el precio del cable de
cobre alto de gama. Cada vez se hace más sencilla la utilización del cable de
los datos, ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores.
El medio solo proporciona un soporte para que las ondas se transmitan, pero
no las guía.
39.-http://iaci.unq.edu.ar/materias/telecomunicaciones/apuntes.htm
185
La comunicación de datos en medios no guiados utiliza principalmente:
Señales de radio.
Señales de microondas.
forma económica para comunicar dos zonas geográficas mediante dos torres
40.-http://www.mitecnologico.com
186
4.2.1 TRANSMISIÓN DE SEÑALES DE RADIO.
Como el costo de instalar cables fijos para tales aplicaciones sería muy alto,
sitio central.
187
En el caso de aplicaciones que requieren una mayor área de cobertura o que
red. Las estaciones base se conectan con la red fija igual que la estación
base única. Por lo regular, la tasa de bits con que pueden transmitir los
segundo.
estos casos se sitúa una o más estaciones base en cada piso del edificio y
inalámbricos con la red fija a todos los computadores que están en su campo
188
unidades de radio que conviertan los datos en señales de radio, y viceversa.
En muchos casos, la tasa de bits utilizable es más baja que la del cableado
fijo. [41]
Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas
segundo). Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo
IEEE 802.11a.
41.-http://iaci.unq.edu.ar/materias/telecomunicaciones/apuntes.htm
189
La tecnología inalámbrica trabaja bien en ambientes de ciudades
se genera una señal digital que es enviada a través de la tarjeta de red hacia
el módem.
empresa que le brinda el servicio, esta radio base a su vez la envía hacia el
38GHz).
sistema.
190
6. Finalmente el nodo central dirige la solicitud hacia Internet y una vez que
4.2.3 SATÉLITE.
42.-http://www.mitecnologico.com
43.- http://es.wikipedia.org/wiki/Red_por_microondas
191
Figura 4.2.3.103 Funcionamiento del Satélite.
TIPOS POR MISIÓN.
balísticos o MIRV.
192
Satélites de navegación, utilizan señales para conocer la posición exacta del
receptor en la tierra.
193
TIPOS POR ÓRBITA.
Órbita galactocéntrica: una órbita con centro en una galaxia. El Sol sigue
Órbita heliocéntrica: una órbita alrededor del Sol. En el Sistema Solar, los
Órbita baja terrestre (LEO): una órbita geocéntrica a una altitud de 0 a 2.000
km.
Órbita media terrestre (MEO): una órbita geocéntrica con una altitud entre
Órbita alta terrestre (HEO): una órbita geocéntrica por encima de la órbita
194
CLASIFICACIÓN POR INCLINACIÓN.
Órbita polar: una órbita que pasa por encima de los polos del planeta. Por
Órbita polar heliosíncrona: una órbita casi polar que pasa por el ecuador
círculo.
Órbita elíptica: una órbita cuya excentricidad es mayor que cero pero menor
geosíncrona.
geoestacionaria.
Órbita de Molniya: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y
195
Órbita tundra: una órbita muy excéntrica con una inclinación de 63,4º y un
Órbita hiperbólica: una órbita cuya excentricidad es mayor que uno. En tales
indefinidamente.
Órbita síncrona: una órbita donde el satélite tiene un periodo orbital igual al
Órbita geosíncrona: una órbita a una altitud de 35.768 km. Estos satélites
196
Órbita cementerio: una órbita a unos cientos de kilómetros por encima de la
Órbita areosíncrona: una órbita síncrona alrededor del planeta Marte con un
pero en Marte.
orbital del satélite es igual al periodo de rotación del Sol. Se sitúa a 0,1628
UA aprox.
OTRAS ÓRBITAS.
posiciones.[44]
4.2.4 INFRARROJAS.
44.-http://iaci.unq.edu.ar/materias/telecomunicaciones/apuntes.htm
197
Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta,
InfraLAN es una red basada en infrarrojos compatible con las redes Token
Las redes de luz infrarroja están limitadas por el espacio y casi generalmente
piso, algunas compañías que tienen sus oficinas en varios edificios realizan
los países están tratando de ponerse de acuerdo en cuanto a las bandas que
198
portátil, actualmente esta tecnología es la que utilizan los controles remotos
ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de
los ordenadores con sus periféricos. Los aparatos que utilizan este tipo de
Data Association.
45.-http://www.mitecnologico.com
199
4.3 PERTURBACIONES
4.3.1 RUIDOS.
La figura 4.3.1.105 muestra el efecto que el ruido tiene sobre una señal
eléctrica. La figura 4.3.1.105a enseña una señal perfecta sin ruido y la figura
200