curso Telemática para Comunidores Sociales

1. Telemáticaprograma de Comunicación Social

2. Introducción a los Sistemas de Telecomunicación

4. Conceptos básicos de redes

5. Conceptos básicos sobre señales

6. Transmisión analógica

7. Transmisión digital

11. SEÑAL: representación como onda electromagnética de la información.

13. Ejemplo simple sistema de comunicación

14. Transmisión analógica Medio Transmisión Modem Modem

15. Transmisión digital Medio Transmisión DTU DTU

16. Tareas claves en la comunicación Utilización del Sistema de Transmisión: Uso eficaz Interfaces Generación de la señal de manera que se pueda propagar por el medio, para ser recibida en forma correcta. Sincronización: Determinar inicio y término de la comunicación y duración de cada dato. Gestión de intercambio: Acuerdo de función de cada elemento

17. Tareas claves en la comunicación Detección de error y corrección Direccionamiento y encaminamiento: Identificación de cada equipo y rutas a seguir según destino. Recuperación ante fallas del Sistema de Comunicación Formato de los datos o mensaje enviado Seguridad Administración de red

18. Medios de transmisión Es el camino físico entre el transmisor y el receptor La información se transmite por cables al variar alguna propiedad física, como el voltaje o la corriente. En una transmisión se debe tomar en cuenta las características: Eléctricas Mecánicas Medio de Transmisión Procedimiento de Transmisión

19. Conceptos Medio Guiado: por ejemplo: par trenzado, fibra óptica No guiado: por ejemplo: aire, agua, vacío

20.       Nº líneas = N (N-1)/2 =15. 3 emplazamientos unidos por una malla de líneas punto a punto.   Conexión punto a punto. Concepto: Redes Conexión sin red: punto a punto. Si crece el número de usuarios, el número de conexiones y terminales crece al cuadrado.

21.             Nº líneas = 6. Nº líneas = N (N-1)/2 =15.         Concepto: Redes En la realidad, con miles de usuarios, es imposible utilizar conexiones punto a punto: es necesario utilizar una red.

22. 3 tipos de Redes: transmisión, conmutación y difusión. De transmisión: Circuitos semipermanentes. Los circuitos los crea y los elimina el operador de la red. De conmutación: telefonía: Circuitos conmutados. Datos: paquetes. Telefonía: Circuitos conmutados. El circuito se establece con la llamada. Lo establece el usuario que llama. Al colgar se borra. Datos o paquetes. Internet: acceso a una página Web. De difusión: TV, radiodifusión, Ethernet.

23. Concepto: Redes Modos de Transmisión Simplex Transmisión sólo en una dirección, ejemplo: Televisión Half duplex En ambas direcciones, pero no al mismo tiempo ejemplo: Transmisiones de radio Full duplex En ambas direcciones al mismo tiempo ejemplo: teléfono

24. Concepto: Redes Modos de Transmisión Full Duplex: En muchas aplicaciones se requiere que los datos fluyan asíncrónicamente en ambos sentidos simultáneamente (Tx dúplex). El conductor G es la conexión de tierra o retorno de señal. El terminal T es el de Tx, el R es el de Rx de datos.

25. Concepto: Redes Modos de Transmisión Velocidad en Baudios: Es la velocidad que se mide según el número de cambios de niveles que experimenta una señal o símbolos, determinando la capacidad necesaria de un canal dado. (Velocidad en Baudios= 1/ Ts, donde Ts: Tiempo duración de un Símbolo)

26. Concepto: Redes Modos de Transmisión Transmisión serial: La información es transmitida forma secuencial por el medio de transmisión Transmisión paralela: Varios bits son transmitidos en forma simultánea, por diferentes cables, uno por señal.

27. Emisor Receptor 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 Concepto: Redes Modos de Transmisión Paralela: se transmiten simultáneamente una palabra de información, utilizando tantos hilos de comunicación como bits componen la palabra.

28. Emisor Receptor 0 1 0 1 1 0 1 1 Concepto: Redes Modos de Transmisión Serie: envía un bit tras otro mediante un único circuito o hilo de comunicación.

29. Frecuencia, Espectro y Ancho de Banda Conceptos en el dominio del tiempo Señal continua La intensidad de la señal varía suavemente en el tiempo, sin discontinuidades Señal Discreta La intensidad de la señal se mantiene constante durante un intervalo de tiempo, tras el cual cambia a otro valor constante Señal periódica Poseen un patrón que se repite en el tiempo s(t + T) = s(t) Señal no periódica No existe patrón que se repita en el tiempo Conceptos sobre Señales

30. Conceptos sobre Señales Señal Continua y Señal Discreta

31. Señales Periódicas

32. Conceptos sobre Señales Señal Sinusoidal Amplitud (A) Máxima intensidad de la señal Frecuencia (f) Velocidad de cambio de la señal Hertz (Hz) o ciclos por segundo Periodo = tiempo para una repetición (T) T = 1/f

33. Señales Sinusoidales

34. Espectro y Ancho de Banda Espectro Conjunto de frecuencias que contiene la señal Ancho de Banda absoluto Ancho del espectro Ancho de Banda efectivo Banda estrecha donde se concentra la mayor energía de la señal Normalmente llamado Ancho de Banda Componente continuo (DC) Componente de frecuencia cero Conceptos sobre Señales

36. Si se tiene una señal que transmite “n” bps, el tiempo necesario para enviar 8 bits= 8/n [s]

38. Señales Forma que los datos se propagan Análoga Varía continuamente Se transmite por diferentes medios cobre, fibra óptica, espacio Ancho Banda de la voz 100Hz a 7KHz Ancho Banda del Teléfono 300Hz a 3400Hz Ancho Banda del Video 4MHz Digital Usa 2 componentes de “corriente continua” Conceptos sobre Señales

39. Datos y Señales La transmisión de los datos puede ser: Análoga, para lo cual, se necesitan equipos moduladores y demoduladores, que transformen la señal digital a análoga (Modems). Digital: Se utilizan equipos intermedios llamados DTU (Data Terminal Unit) que adecuan la señal digital a transmitir según las características de la transmisión y la codificación a utilizar. Conceptos sobre Señales

40. Conceptos sobre Señales Datos y Señales Usualmente se utilizan señales digitales para datos digitales y señales análogas para datos análogos Se puede utilizar señales análogas para llevar datos digitales Modem Se pueden utilizar señales digitales para llevar datos análogos Compact Disc

41. Señales Análogas llevando datos digitales y análogos

42. Señales Digitales llevando datos análogos y digitales

43. Transmisión Análoga Las señales análogas pueden ser transmitidas independientemente del contenido Pueden ser datos digitales o análogos Se atenúan con la distancia Usa amplificadores para reconstruir la señal También amplifica el ruido Conceptos Señales

44. Transmisión Análoga Cuando se desea transmitir una señal digital por un medio análogo, se debe convertir de una señal a otra por medio de equipos Moduladores y Demoduladores (Modems). La señal se puede modular según diversos estándares, donde algunos de ellos son: Modulación FM: Se varía la frecuencia de la señal cada vez que se transmite un bit, según el valor de éste (1 ó 0). Modulación AM: Se varía la amplitud de la señal cada vez que se transmite un bit, según el valor de éste (1 ó 0). Problema de estas modulaciones. Sólo un bit por período de la señal. Conceptos Señales

45. Transmisión Digital Dependiente del contenido de la señal Distancia de transmisión limitada ya que se atenúa o varía por el ruido y la dispersión Utiliza repetidores, los que reciben la señal, regenera el patrón de unos y ceros y retransmite, evitando la atenuación El ruido no se amplifica o es no acumulativo Conceptos Señales

46. Conceptos Señales Transmisión Digital Las señales recibidas desde un terminal, no son moduladas, sino se transmiten directamente a través de un canal digital, usando codificaciones (códigos de línea) que permitan disminuir las pérdidas de información y sincronizar ambos DCE.

47. Conceptos Señales Ventajas de la Transmisión Digital Tecnología digital: Bajo costo (LSI; VLSI) y menor tamaño Integridad de los datos: Al utilizar repetidores en lugar de amplificadores, logra grandes distancias en líneas con menor calidad Utilización de la capacidad Gran ancho de banda con enlaces económicos Alto grado de multiplexación utilizando técnicas digitales Seguridad & Privacídad Encriptación Integración Los datos digitales o análogos son tratados y procesadas de forma similar

48. Perturbaciones en la Transmisión La señal recibida puede ser distinta a la transmitida Señales análogas: alteraciones aleatorias que degradan la calidad de la señal Señales digitales: bits erróneos Estos errores se producen por Atenuación y distorsión de la atenuación Distorsión de retardo Ruido Conceptos Señales

49. Conceptos Señales Atenuación La energía de la señal disminuye con la distancia Respecto a la potencia de la señal recibida: Debe ser suficiente para ser detectada Para ser recibida sin error, debe ser mucho mayor que el ruido La atenuación aumenta en función de la frecuencia

50. Distorsión del retardo Característica sólo de los medios guiados La velocidad de propagación varía con la frecuencia de la señal, lo que produce que las diferentes componentes en frecuencia llegarán en tiempos distintos al destino, produciendo distorsión de la señal (desplazamiento en fase) Conceptos Señales

51. Ruido Señales no deseadas que se insertan entre el transmisor y receptor Ruido térmico Agitación térmica de los electrones Uniformemente distribuido en el espectro de frecuencias: Ruido Blanco Ruido de Intermodulación Señales que aparecen y son la suma o la resta de señales de frecuencia original que comparten el medio Conceptos Señales

52. Conceptos Señales Ruido Crosstalk o diafonía Una señal de una línea es captada por otra Ruido Impulsivo No continuo y compuesto por pulsos irregulares de corta duración y gran amplitud Pueden producirse por ejemplo por interferencias electromagnéticas

53. Medios de Transmisión Medios Magnéticos Alambre de cobre Par trenzado Cable coaxial Fibra de vidrio (fibra óptica) Enlaces Inalámbricos (ondas electromagnéticas)

54. Espectro electromagnético

55. Conceptos Señales Medio Magnético Ventaja: Gran Ancho de Banda Bajo Costo Desventaja: Retardo

56. Par trenzado Aplicaciones Medio físico más común Red Telefónica Dentro de edificios: Para las PBX, tendido telefónico interno Para redes de área local (LAN)

57. Par trenzado Características de la transmisión: Análogo Amplificadores cada 5 Km a 6 Km Digital Repetidores cada 2 Km a 3 Km Distancia limitada Ancho de Banda limitado (1MHz) Velocidad de datos limitada Susceptible a interferencia y ruido

58. Par trenzado Ventajas: Bajo costo Gran Ancho de Banda y distancia Fácil instalación y mantención Gran difusión en el mercado Diferentes aplicaciones y escalabilidad Desventajas: No inmune al ruido electromagnético. Menor Ancho de Banda Menor Distancia

59. Cable Coaxial Alambre de cobre rígido como núcleo, rodeado de material aislante o dieléctrico (generalmente plástico), seguido por un conductor con un tejido fuertemente trenzado, el cual se cubre con una envoltura protectora de plástico. La construcción y blindaje del cable coaxial le confieren una buena combinación de elevado ancho de banda y excelente inmunidad al ruido

60. Cable Coaxial Aplicaciones: Medio más versátil Distribución de Televisión TV Cable Transmisiones de largas distancia y gran capacidad en telefonía Puede llevar 10,000 canales de voz simultáneamente Está siendo reemplazado por la fibra óptica Cortas distancias en enlaces de computación LAN (Local Area Networks)

61. Cable Coaxial Características de la Transmisión: Análogo Amplificadores cada pocos Km. Permite mayores frecuencias, sobre 500MHz Digital Repetidores cada 1km Permite grandes velocidades de datos pero con restricciones respecto a los repetidores y conexión

62. Cable Coaxial Existen 2 tipos de cable: Uno utilizado en transmisión de señales en redes de área local (señales digitales) con una impedancia de 50 Ώ. Y otro utilizado para la transmisión de señales análogas como telefonía o TV-Cable, con una impedancia de 75 Ώ.

63. Cable Coaxial Ventajas: Las tasas de transmisión son altas, pudiendo alcanzar de 1 a 2 Gbps en cables de 1 Km. Por su composición tiene una buena inmunidad al ruido. Desventajas: Mayor costo Difícil instalación por su poca flexibilidad. Alta tasa de fallas en redes de computadores

64. Fibra Óptica La fibra de vidrio delgada, de diámetro inferior a 250 m se recubre de un forro plástico que la protege y permite doblarla sin romperla. Atenuaciones muy bajas (< 0,02 dB/km) Sin interferencias electromagnéticas

65. Fibra Óptica Beneficios Gran capacidad Velocidades de transmisión deGbps Tamaño y peso pequeño Baja atenuación No le afecta el ruido electromagnético Gran distancia entre repetidores 10 km al menos, en fibra monomodo

66. Fibra Óptica Transmisiones a larga distancia Transmisiones Metropolitanas Acceso a áreas rurales Bucles de abonado (la última milla) LAN

67. Fibra Óptica

68. Fibra Óptica Existen diferentes tipos de fibra, según como la luz se propague en ellas: Fibra Optica Multimodo: La luz se propaga en varios rayos cada uno con un modo diferente, con ángulos distintos. Mayor diámetro, más pérdida, distancias menores. Fibra Monomodo o modo único: El diámetro de la fibra es mucho menor, por lo que la luz se propaga sólo en línea recta sin rebotar. Menor diámetro, menos pérdida, distancias mayores.

69. Fibra Óptica También se clasifica la fibra según como se distribuya en ella el índice de refracción: Fibra óptica de índice gradual (va cambiando en forma gradual del centro de la fibra disminuyendo hacia fuera) Fibra óptica de índice escalonado (en la fibra un índice y afuera otro)

70. Modos de Transmisión en Fibra Óptica

71. Fibra Óptica Ventajas: Ancho de Banda ilimitado Pérdidas pequeñas Inmune ruido electromagnético Pequeño grosor y peso No afecto a corrosión Desventajas: Manejo e instalación de la fibra complicado (empalmes y derivaciones, por ejemplo) Son inherentemente unidireccionales, aunque se experimentan tecnologías que permiten bidireccionalidad El costo de las interfaces es mayor que el del tipo eléctrico

72. Fibra Óptica Comparación con Cables de Cobre: Ancho de banda de la Fibra es mucho mayor Puede transmitir sobre 30 Km. sin repetidores, en cobre máximo 5 Km (ahorro) La fibra no está afecta al ruido electromagnético y a la corrosión. La fibra es delgada y ligera La fibra no tienen fugas de luz y son difíciles de intervenir (seguridad). Las fibras no se afectan entre sí. Las interfaces de fibra son más caras que las de cobre.

73. Comunicación de Micro-ondas

76. Transmisión Celular