1. TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DEL
ORIENTE DEL ESTADO DE MEXICO
Asignatura: Teoría de las Telecomunicaciones.
Autor: Ing. Antonio Martínez Gil.
La Paz , estado de México. 04 de Agosto del año 2011.

2. INTRODUCCION
Valorar la importancia que tiene los sistemas telemáticos hoy en día y su la
base teórica en torno al área de la telecomunicaciones es un aspecto que el
estudiante de ingeniería en sistemas computacionales no debe de pasar por
alto.
De la misma manera la forma en que debe de conocer el proceso de
modulación para así seleccionar el medio de transmisión requerido para la
adecuación de las señales en turno, es un conocimiento que fortalecerá mucho
su ejercicio profesional del egresado.
En este cuadernillo de apuntes se contemplan lo referido a los dos párrafos
anteriores pero además también se contemplan los diferentes procesamientos
adicionales requeridos para la transmisión de datos y de esa menara lograr un
eficaz manejo de los recursos como son tiempo y ancho de banda
En ese mismo tenor no debe de dejar pasar por alto los principales medios
empleados en los procesos de comunicación, así como las perturbaciones y las
técnicas para detectar y corregir errores que se generan en la transmisión de
datos.
Por último es importante que todo este material presentado sirva para que el
alumno enfoque a las telecomunicaciones dentro de las aplicaciones del saber
hacer humano en las diferentes áreas que este necesita para subsistir.
Sin otro particular presento este material esperando sirva de utilidad al
alumnado del TESOEM.
Atentamente: Profesor Antonio Martínez Gil.

3. 1
Tabla de Contenido
Unidad 1.- Introducción a las telecomunicaciones..............................................................................4
1.1.- Las telecomunicaciones y su importancia en la vida moderna ...............................................4
1.2.- Elementos de un sistema de comunicación ............................................................................6
1.3.- Unidades y medidas.................................................................................................................7
1.4 Las señales y sus clasificaciones.................................................................................................8
1.4.1. Señales periódicas y aperiódicas.......................................................................................9
1.4.2.- Señales deterministicas y aleatorias............................................................................. 10
1.4.3.- Señales de energía y de potencia ................................................................................. 10
1.4.4.- Señales analógicas y digitales........................................................................................ 12
Unidad 2.- Técnicas de modulación................................................................................................. 14
2.1 - Importancia de la modulación............................................................................................. 14
2.2.- Técnicas de modulación analógica. ..................................................................................... 14
2.2.1.- Modulación en amplitud (am). ..................................................................................... 14
2.2.2.- Modulación en frecuencia (fm)..................................................................................... 14
2.3.- Conversión analógica a digital. ............................................................................................. 15
2.3.1 Teorema de Nyquist......................................................................................................... 18
2.4.- Modulación en banda base.................................................................................................. 19
2.4.1.- Codificación amplitud. .................................................................................................. 19
2.4.2.- Codificación polar: NRZ, NRZ-L, amplitud y amplitud diferencial.................................. 19
2.4.3.- Codificación amplitud: AMI, B8ZS Y HDB3..................................................................... 20
2.5.- Técnicas de modulación digital............................................................................................ 21
2.5.1.- Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK).................................................... 21
2.5.2.- Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)................................................... 22
2.5.3.- Modulación por desplazamiento de fase (PSK)............................................................. 22
2.5.4 Modulación de amplitud en cuadratura (QAM). ............................................................. 23
Unidas 3.- Técnicas de transmisión, Multiplexación y Conmutación. ............................................. 24
3.1.- Tipos de velocidades............................................................................................................. 24
3.1.1.- Velocidad de Transmisión (bps)..................................................................................... 24
3.1.2.- Velocidad de Modulación (Baudios).............................................................................. 25

4. 2
3.2.- Transmisión de datos............................................................................................................ 25
3.2.1.- Modos de Transmisión: Simplex, half – dúplex y full – dúplex...................................... 26
3.2.2.- Tipos de Transmisión: Transmisión en Serie, Transmisión Paralela. ............................ 28
3.2.3.- Técnicas de transmisión:................................................................................................ 29
3.2.4.- Tipos de conexión: punto a punto y multipunto ........................................................... 30
Unidad 4.- Medios de transmisión y perturbaciones ....................................................................... 30
4.1.- Medios Guiados.................................................................................................................... 30
4.1.2.- Cable coaxial (señal eléctrica)........................................................................................ 34
4.1.3.- Fibra óptica (señal luminosa)......................................................................................... 37
4.2.- Medios no guiados............................................................................................................... 41
4.2.1 Transmisión de señales de radio...................................................................................... 41
4.2.2 Microondas en el espacio libre. ...................................................................................... 43
4.2.3 Satélite. ............................................................................................................................ 44
4.2.4 Infrarrojas......................................................................................................................... 46
4.3 Perturbaciones........................................................................................................................ 47
4.3.1 Ruidos............................................................................................................................... 47
4.3.2 Distorsión por retardo...................................................................................................... 48
4.3.3 Atenuación....................................................................................................................... 49
4.4 Efectos del ruido en las señales transmitidas (errores en la recepción). ............................... 49
4.5.- Mecanismos para la detección de errores. .......................................................................... 49
4.5.1.- Verificación de redundancia vertical (VRC). .................................................................. 50
4.5.2 Verificación de redundancia longitudinal (LRC)............................................................... 50
4.5.3 Verificación de redundancia cíclica (CRC)........................................................................ 51
4.6 Corrección de errores. ............................................................................................................ 52
4.6.1 El código de Hamming. .................................................................................................... 52
Unidad 5.- El presente y futuro de las comunicaciones.................................................................... 53
5.1 Sistema telefónico conmutado............................................................................................... 53
5.2.- Comunicaciones móviles...................................................................................................... 55
5.3 Internet. .................................................................................................................................. 56
5.4 Impacto de las telecomunicaciones en diversas areas........................................................... 58
5.4.1 Educación......................................................................................................................... 58
5.4.2 Medicina. ......................................................................................................................... 59

5. 3
5.4.3 hogar................................................................................................................................ 60
5.4.4 comercio electrónico. ...................................................................................................... 61
5.4.5 empresas virtuales........................................................................................................... 61

6. 4
Unidad 1.- Introducción a las telecomunicaciones
1.1.- Las telecomunicaciones y su importancia en la vida moderna
Las telecomunicaciones actualmente son de vital importancia, por medio de
estas es posible enviar información a lugares cercanos y lejanos en fracciones de
segundos y minutos respectivamente. Hoy en día muchos de nosotros sabemos
usar estos servicios, y lo vemos relativamente fácil de usar ya se ha convertido en
algo cotidiano; es importante tener en cuenta que cuando los utilizamos por
primera vez se dificulto un poco, sin embargo al paso de estar empleando estos
servicios nos hemos familiarizado lo suficiente de manera que ahora los
manejamos con facilidad.
La infraestructura no solo es una herramienta de la actividad económica, no solo
se encuentra en la tecnología que tiene una cuidad referente en construcción sino
como se relaciona con las telecomunicaciones, imaginemos ciudades sin
electricidad, sin calles pavimentadas, etc., como tendríamos los medios
necesarios para poder construir y/o mejorar las telecomunicaciones, la
infraestructura en las telecomunicaciones es vital para que esta sea mejor cada
día, no solo es crecer el servicio llevarlo a lugares donde no hay, sino también en
ir cambiando la infraestructura de este para mejorar día tras día para evitar que
llegue ase obsoleto.
La Infraestructura en las telecomunicaciones es vital para los países
desarrollados y subdesarrollados, debido a que si se invierte en ella reduce los
costos de producción de varias industrias, siendo el efecto mayor y más sensible
en aquellos países donde la infraestructura no es suficiente. Por ejemplo, en un
estudio realizado en 1994 en México, se encontró una importante relación entre el
nivel de infraestructura en telecomunicaciones y los costos marginales de varias
industrias del país. En efecto, se analizó la relación que hay entre el acervo real de
infraestructura en telecomunicaciones y los costos de producción de quince
sectores productivos. En el análisis se observó una reducción en los costos
marginales de todos los sectores productivos mexicanos ante el aumento de la
inversión en infraestructura de telecomunicaciones. Un resultado interesante
consiste en que la incidencia es muy parecida en todos los sectores, tanto
industriales como de servicios.
El Centro de Investigaciones Económicas de México (CIEM) realizo un estudio
para demostrar la relación que existe entre el crecimiento en la infraestructura de
telecomunicaciones y el crecimiento en algunos sectores de la economía, el cual
hizo una muestra de treinta países de varias regiones del mundo. Allí, los autores
compararon la tasa promedio de crecimiento anual en el número de líneas
telefónicas para cada mil habitantes y la tasa promedio de crecimiento anual de

7. 5
los sectores industria y servicios, durante este mismo periodo. Tanto el
crecimiento del sector industrial como el del sector servicios están positivamente
relacionados con el crecimiento en el número de líneas telefónicas. Se concluye
de esto, si la cobertura de líneas telefónicas por cada mil habitantes creciera un
10%, sector industrial lo haría en un 6.3% y el de servicios lo haría en un 6.9%.
Este estudio me hizo recordar lo que paso no hace muchos años, Telcel ofrecía
un servicio con señal digital el cual llegaba en todo México, aquí en Yucatán tenía
el estado cubierto con la señal, surgió ya la famosa señal GSM (Sistema Global
para comunicaciones Móviles o Global System for Mobile communications, para su
siglas en ingles) el cual no tenía tanta cobertura como la señal que ellos usaban,
pero si era mejor tanto en sentido de servicio como de mantenimiento, ahí venia
una interrogante ¿Quedarse así o mejorar el servicio? Si decidía mejorar el
servicio, tendría que invertir en instalación de la nueva tecnología, reducir su
cobertura, pero ganaría mejor servicio y menor mantenimiento, se optó por
adaptarla, durante los primeros años de este servicio de vio menor debido a que
en muy pocos municipios llegaba la señal, hoy en día está casi en todos los
municipios y es la compañía más usada en el estado, esto nos da un ejemplo de
que ellos decidieron mejorar su servicio el cual tenía riesgos, y ahora a pesar de
que en el estado hay Movistar, Iusacell, Unefon aún no logran desbancarlo de la
cima.
Las telecomunicaciones se han convertido en una de las actividades más
utilizadas alrededor del mundo. Huber las denomina el tele cosmos pues, en su
opinión, las mismas se están expandiendo más rápidamente que cualquier otro
cosmos, Esto se debe a que, en la última década, los medios que se utilizaban
para llevar a cabo las comunicaciones han aumentado la capacidad para enviar
información por más de un millón de veces.
Lo cierto es que la revolución tecnológica ha transformado la industria de las
telecomunicaciones y, por tanto, será regulación de este importante mercado en
cada país la que marcara la velocidad de esta transformación en cada uno de
ellos.
Referencias
Comunicaciones y Redes de Computadores 6ª Ed., Cap. 1
William Stallings
Prentice Hall

8. 6
1.2.- Elementos de un sistema de comunicación
En toda comunicación participan una serie de elementos básicos. En la
comunicación humana hablada, participan los elementos de: emisor (el que habla),
receptor (el que escucha), y el canal (el aire). Pero en una comunicación más
compleja como puede ser la telefónica o la de internet, nos vemos obligados a
incluir un elemento más. Este elemento es el llamado transductor.
En una comunicación compleja distinguimos al anterior ya nombrado, emisor el
cual es el elemento terminal que lanza la información y luego está el canal por el
que se transmite, en el caso de internet, hablamos del canal de la red telefónica,
posteriormente la información viaja por el canal hasta llegar al receptor, que se
contrapone al emisor, puesto que este es el terminal final que recibe la
información.
Ahora bien, supongamos que esta comunicación citada la hacemos por el
teléfono. Lógicamente no funcionaria puesto que por la red telefónica no se puede
enviar la voz como señales sonoras. Es aquí donde actúa el ya mencionado
transductor, este sirve para transformar la naturaleza de la señal. En el ejemplo
anterior seria el teléfono, el cual se encarga de transformar las señales sonoras en
eléctricas para mandarlas por la red telefónica. El transductor realiza también el
proceso inverso, convertir las señales eléctricas en las señales de primera
naturaleza. En el ejemplo, sería el teléfono del receptor.
En conclusión, los transductores convierten las señales naturales recibidas en
magnitudes (aquello que se pude medir) físicas, generalmente señales eléctricas.
En la telemática (ciencia que estudia la comunicación) se suelen enviar señales
eléctricas, puesto que viajan a la velocidad de la luz y son fácilmente
transportables.

9. 7
1.3.- Unidades y medidas
Decibelios: Los decibelios fueron desarrollados por las compañías telefónicas para
poder expresar las pérdidas y ganancias en los sistemas de transmisión
telefónicos.
Para explicar el concepto veamos un ejemplo; si tenemos dos amplificadores en
cascada: A1 * A2. Si A1 = 275 y A2 = 55, entonces A1*A2 = 15 * 125. Para hacer
esto mas fácil, en la Bell Telephone usaron las propiedades de los logaritmos. El
logaritmo de la multiplicación de dos números será igual a la suma de sus
respectivos logaritmos: log (A*B) = log A + log B.
Así inventaron la unidad llamada “Bell” de manera que una ganancia en Bels = log
A donde A era el factor de potencia de un amplificador.
Regresando al ejemplo anterior. Log 275 = 2.439 y log 55 = 1.740, entonces la
ganancia total seria: 2.439 + 1.74 = 4.179 Bels.
Decibelios o decibeles: Pronto se dieron cuenta de que necesitaban trabajar con
dos decimas para poder mantener los errores de redondeo por debajo de un nivel
razonable.

10. 8
Observemos que la diferencia entre el 4.179 Bels, corresponde a una ganancia de
15,849, mientras que 4.2 Bels es una ganancia de 15,849, lo cual significa un error
de cerca del 5%. Por esto se decidió crear la unidad correspondiente a 10 Bels.
Surgió del decibelio o dB. La ganancia en decibelios o dB = 10 log A.
Hay dos métodos principales para utilizar los decibelios. La primera es para
expresar en decibelios un factor de potencia conocido. La segunda aplicación es
para medir la diferencia entre dos niveles.
De aquí se desprenden algunas variantes del decibelio.
1.- N(dB) = 10 log (P1/P2) si medimos potencias.
2.- N(dB) = 10 log (Potencia [ W ] / 1 W ). El (decibelio - vatio) se usa en
aplicaciones de microondas. Se elige como referencia el el valor de 1 W.
3.- N(dB) = 20 log (V1 / V2), si medimos tensiones.
4.- N(dBmV) = 20 log ( Tension [mV ] / 1 mV ). El dBmV se usa en aplicaciones
de TV por cable y en las LAN de banda ancha. Se elige como referencia el valor
de 1mV.
Otras unidades de medición que se tienes son las siguientes:
 Velocidad de modulación.- Numero de cambios del valor de una señal por
segundo en la línea o medio de transmisión. Esta velocidad se mide en
baudios.
 Velocidad de transmisión.- Numero de bits transmitidos por segundo
medido en bps (bits por segundo). Depende del método de codificación y de
la velocidad de transmisión.
 Velocidad de transferencia.- Es la cantidad de información útil que puede
transmitirse por unidad de tiempo.
1.4 Las señales y sus clasificaciones
De una u otra forma, las señales son un elemento fundamental de la vida. Por
medio de ellas nos comunicamos, gracias a las señales de voz, por imágenes de
personas u objetos en nuestro entorno. De igual manera, el Internet resalta en
importancia al comunicarnos, ya que utiliza señales que transportan información.
En si, una señal se define formalmente como la función de una o más variables,
que transportan información acerca de un fenómeno físico. Cuando la función
depende de una sola variable, se dice que la señal es unidimensional. En cambio

11. 9
cuando la función depende de dos o más variables, se dice que la señal es
multidimensional.
1.4.1. Señales periódicas y aperiódicas.
Una señal x(t) periódica y dependiente del tiempo se repite cada T segundos,
donde T se conoce como el período de una señal, además de ser una constante
de valores positivos, para el cual debe de satisfacer la condición:
x(t)=x(t+T) para todo t
Si esta condición se satisface para T=T0,
Entonces también se satisface para T=2T0,3T0,...
El periodo fundamental T0 de x(t) es el valor positivo más pequeño de T para el
cual la formula x(t)=x(t+T) se satisface.
Esta definición de período fundamental es válida excepto si x(t) es una
constante.En esta situación será indefinido ya que x(t) es periódica para cualquier
valor de T.
El recíproco del periodo fundamental T se denomina la frecuencia fundamental se
denomina la frecuencia fundamental de la señal periodo ésta describe con qué
frecuencia se repite. Siendo:
f= 1/T
La frecuencia se mide en hertz (Hz) o ciclos segundos. La la frecuencia angular,
medida en radianes por segundo, está definida por:
w= 2pi/T
Cualquier señal para la cual no hay valor de T que cumpla la condición x(t)=x(t+T)
se le llama señal aperiódica o no periódica.
Para señales de tiempo discreto x[n], se considera que una señal es periódica si
se satisface la condición:

12. 10
x[n]=x[n+N] para todos los enteros n
donde N es un entero positivo. El valor más pequeño del entero N para el cual
satisface la condición anterior, recibe el nombre de periodo fundamental de la
señal en tiempo discreto x[n]. La frecuencia angular fundamental de x[n] está:
descrita por:
O=2pi/N
Medidas en radianes/segundo.
1.4.2.- Señales deterministicas y aleatorias
El modelo de la señal es definido como la descripción matemática para dicha
señal; de esta manera se pueden modelar como funciones de tiempo
especificadas; de esta manera las señales deterministicas son aquellas en torno a
la cual no hay incertidumbre con respecto a su valor.
Una señal aleatoria es aquella en la que hay incertidumbre con antes de su
ocurrencia real. Tal debe verse como parte de un todo o grupo de señales, con
cada señal en el grupo con diferente forma de onda. Contando cada señal con
cierta probabilidad de ocurrencia.
1.4.3.- Señales de energía y de potencia
Utilizando la expresión para la potencia instantánea de la señal x(t):
p(t)=x2
(t)
Se define la energía total de la señal total en tiempo continuo x(t) como:

13. 11
y su potencia promedio como:
Se puede observar que la potencia promedio de una señal periódica x(t)
fundamental T está determinada por :
La raíz < cuadrada de la potencia promedio P recibe el nombre de valor medio
cuadrático (rms) de la señal x(t). Para una señal en tiempo discreto x[n], se utilizan
sumatorias. Así la energía total de x[n] se define por medio de:
y su potencia promedio se define mediante:
Ahora bien, la potencia promedio de una señal periódica x[n] con periodo
fundamental N está dada por:

14. 12
Una señal se conoce como señal de energía si y sólo si la potencia promedio
satisface la condición:
Por otro lado, si una señal cumple la condición:
Las clasificaciones de energía son mutuamente excluyentes. En particular una
señal de energía tiene potencia promedio cero, mientras que una señal de
potencia tiene energía infinita. Además que las señales periódicas y las señales
aleatorias suelen verse como señales suelen ser señales de potencia, en tanto
que las señales que son deterministas como no periódicas son señales de
energía.
Universidad de Guadalajara
Centro Universitario de Ciencias Exactas y de Ingeniería
Señales y sistemas lineales
http://personales.com/mexico/guadalajara/neth/
1.4.4.- Señales analógicas y digitales.
El comportamiento de la naturaleza es analógico: la intensidad (amplitud) de los
fenómenos que en ella se producen cambian continuamente a través del tiempo.
La presión atmosférica y la temperatura, por ejemplo, están cambiando
continuamente de un valor a otro y en el ínterin registran millones de valores. Otro
ejemplo de señal analógica es la que envía nuestra voz.
Señal Analógica
Tiempo
Amplitud

15. 13
Las señales analógicas son por ende señales eléctricas de variación continua en
intensidad o amplitud en el tiempo, como se puede apreciar en la figura. Hasta
hace poco, la forma dominante de transmisión de señales de radio y televisión ha
sido analógica. La gran desventaja de ese tipo de transmisión es que el ambiente
genera también señales del tipo analógico, conocidas como ruido, que
generalmente interfieren con las que acarrean información y crean complicaciones
resultando en una señal de menor calidad.
Por otro lado, las señales digitales adquieren uno de dos valores a través del
tiempo, como se puede apreciar en la figura. Su comportamiento se puede
equiparar al de un interruptor (o switch) que tiene uno de dos estados; encendido
o apagado.
Las ventajas de este tipo de transmisiones:
1.- Su inmunidad a las interferencias ya que al digitalizar una señal se elimina el
“ruido” producido por el medio ambiente, produciendo una señal mas pura y de
mayor resolución (si se cumplen otros requisitos que no son importantes en este
momento).
2.- Que puede codificarse usando el sistema binario que se basa en los dígitos 1
(encendido) y 0 (apagado). Este tipo de código se presta al almacenamiento, o
sea, se puede guardar en memorias de las utilizadas en cámaras digitales y discos
duros de computadoras.
Por Isaías Ferreira
Señal Digital
Amplitud
Tiempo

16. 14
Unidad 2.- Técnicas de modulación.
2.1 - Importancia de la modulación
La modulación es la técnica mediante la cual se modifica la señal eléctrica (onda
portadora) de manera que la señal pueda transportar información inteligente por
algún medio de comunicación. A la señal modulada se le llama frecuentemente se
le llama de banda ancha y la señal con que se hace el transporte se denomina
onda portadora. Para poder llevar a cabo este proceso se tiene las siguientes
técnicas.
2.2.- Técnicas de modulación analógica.
2.2.1.- Modulación en amplitud (am).
La modulación en amplitud (AM) es utilizada para transmitir información de audio
(voz, música, entre otros) en la onda portadora de RF. AM es una mezcla de
señales de AF y RF, de manera que las variaciones de amplitud de la señal de AF
(modulación) alteran la amplitud de la señal RF (portadora).
También se le conoce como un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer
variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con
las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a
transmitir. La modulación de amplitud es equivalente a la modulación en doble
banda lateral con reinserción de portadora.
La AM es usada en la radiofonía, en las ondas medias, ondas cortas, e incluso en
la VHF550 a 1699 khz. La cual es utilizada en las comunicaciones radiales entre
los aviones y las torres de control de los aeropuertos y de un rango de frecuencia
modulada.
2.2.2.- Modulación en frecuencia (fm).
La modulación en frecuencia (FM) es el proceso de combinar una señal de AF
(Audio Frecuencia) con otra de RF (Radio Frecuencia) en el rango de frecuencia
entre 88 MHZ y 108 MHZ, tal que la amplitud de AF varié la frecuencia de la RF.
Frecuencia modulada o modulación de frecuencia transmite información a través
de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la amplitud

17. 15
modulada o modulación de amplitud, en donde la amplitud de la onda es variada
mientras que su frecuencia se mantiene constante). Datos digitales pueden ser
enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de
valores discretos, una técnica conocida como modulación por desplazamiento de
la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una técnica conocida
como modulación por desplazamiento de frecuencia.
La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy
alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla. El
sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM. Un
formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio
comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusión
FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de las siglas en ingles “Wide-
FM”). En la radio de dos vías, la banda estrecha ó N-FM (de las siglas en ingles
“Narrow.FM”) es utilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza para
enviar señales al espacio. La frecuencia modulada también se utiliza en las
frecuencias intermedias de la mayoría de los sistemas de video analógico,
incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la señal de video.
2.3.- Conversión analógica a digital.
La transformación de una señal analógica en digital por modulación de pulsos
codificados se realiza con los pasos siguientes:
1. Muestreo
2. Cuantificación
3. Codificación
Muestreo
En los sistemas de audio, por ejemplo una frecuencia de audio es transportada en
forma continua a lo largo de la portadora.
Sin embargo, la pregunta fue si esto es realmente necesario para transmitir la
señal completa o si la transmisión del valor de la señal en intervalos regulares
pudiera ser suficiente.
Los científicos Nyquist y Shannon, examinaron el problema y concluyeron que
muestras tomadas en intervalos regulares pueden ser usadas para transmitir una
señal de audio.

18. 16
Muestreo
Cuantificación: La cuantificación representa la amplitud de una muestra por la
amplitud de nivel discreto más cercano.
Para poder ser la transmisión digital, cada valor de la muestra tendrá que ser
representado por un código. Dado que el número de códigos es limitado, lo
valores de la amplitud serán redondeadas al valor más cercano, el cual puede
representarse por un código.
El numero de niveles de cuantificación M está estrechamente relacionado con el
número de bits n que son necesarios para codificar cada muestra, por lo tanto:
M = 2 ala8 = 256 niveles
Hay dos métodos principales para cuantificar una señal: Cuantificación lineal y no
lineal.
Método de cuantificación lineal: El rango total de valores de voltaje que pueden
ser manejados es subdividido en un número de subrangos de voltajes iguales.
Cada subrango corresponde a una combinación de código. En ese momento la
codificación de cualquier voltaje situado entre los límites bajo y alto de un
subrango, es codificado con el mismo código. En el momento de codificar, un
código es representado por un voltaje correspondiente a la mitad del subrango
(nivel de cuantificación o quantum).

19. 17
El resultado es que cierta cantidad de ruido es adicionada a la señal original, esto
es llamado ruido de cuantificación.
Método de cuantificación no lineal: Como la cuantificación no lineal de señales
resulta en una mala relación “señal a ruido”, otra clase de cuantificación ha sido
encontrada para obtener una razón “señal a ruido”, de un valor constante para
cualquier nivel de la señal. Los niveles de cuantificación tienen que ser
seleccionados de un modo logarítmico.
Esto significa que se usara una cuantificación no lineal. Es claro que niveles de
ruidos altos, pueden ser permitidos para señales muestreadas con un nivel alto
pero no para señales con nivel pequeño.
Existen dos estándares o leyes para la cuantización no lineal:
Ley “ A “; estandarizado por CEPT y UIT-T, usado en Europa.
Ley “μ “ ; sistema estandarizado por la North American Bell y UIT-T.
Después de ser cuantificada, la muestra de entrada, está limitada a 256 valores
discretas. La mitad de estas son muestras codificadas positivas, la otra mitad son
muestras codificadas negativas. Hay 256 niveles, asi que son necesarios 8 bit
para codificar todos los niveles. Cada combinación de 8 bits corresponde a un
nivel. Para seleccionar cual combinación correspondería con cual nivel, existen
diferentes posibilidades. Existen muchos códigos diferentes, pero los códigos mas
usados son: Código Natural y Código Simétrico.
Código Natural: Usando el código natural, veremos que el nivel de señal más
bajo (valor más negativo) corresponderá al código con el peso menor (00000000).
De acuerdo al nivel de señal más alto (nivel más positivo) corresponderá al código
con peso más alto (11111111).
Código Simétrico: En este código, los 8 bits están divididos en 2 partes; 1 bit de
signo y 7 bits de magnitud. El primer bit (bit de signo) corresponde al signo de la
señal.
Cuando el bit es 1, se tiene un valor positivo, cuando el bit de signo es 0, se tiene
un valor negativo. Un cierto valor positivo o negativo resultara en un código de 7
bits. La distinción entre ambas señales es hecha por medio del bit de signo, este
código es el normalmente usado.

20. 18
Codificación
2.3.1 Teorema de Nyquist.
“una señal continua que no contenga señales mayores a W HZ, está
completamente determinado por muestras de la señal tomadas a intervalos 1/2W
segundos. Este mismo teorema, expresado en términos de frecuencia, establece
que la frecuencia de muestreo (fs) debe ser mayor o igual al doble de la frecuencia
máxima de la señal muestreada”.
Esto es: fs = 2W
Por lo tanto, para el ancho de banda de una canal telefónico de 300 a 3400 Hz con
un margen de seguridad, se considera un ancho de banda B=4000 Hz será la
frecuencia del muestreo:
fs =2 (4000Hz) = 8000Hz = 8Hz
Filtro pasa bajas

21. 19
Considerando una banda de frecuencia completa de 300 a 3400 Hz, posible ver el
problema de ocurrencia de “aliasing” y la solución.
Se puede fácilmente derivar el criterio d muestreo de Nyquist: el límite de no
traslape para la frecuencia de muestreo fs puede ser obtenido de:
fs-fmax = fmax ó fs = 2fmax
Si fs < fmax, una buena reconstrucción de la señal será imposible.
2.4.- Modulación en banda base
Cuando la transmisión se realice en banda base una secuencia de información
binaria, es decir una cadena de unos y ceros, será convertida en una señal digital
que utilizara solo dos símbolos y que será la que se transmita por el canal, esto es
lo que se denomina codificación en banda base o codificación de línea.
2.4.1.- Codificación amplitud.
Proceso que consiste en convertir los pulsos cuantificados en un grupo
equivalente de pulsos binarios de amplitud constante. En esta última etapa a cada
valor anteriormente determinado se le hace corresponder un conjunto de bits,
impulsos de amplitud fija (unos) o ausencia de impulsos (ceros).
2.4.2.- Codificación polar: NRZ, NRZ-L, amplitud y amplitud
diferencial.
NRZ (no retorno a cero): En este código de transmisión, un ´0´ puede ser
representado por una tensión negativa y un ´1´ por una tensión positiva. Sin
embargo las características son:
 Grandes componentes de CD.
 El bit de reloj no esta presente en la cadena de datos.
 Este código es extremadamente simple, no requiere HW adicional. Este
normalmente será usado para distancias cortas de transmisión en un ambiente
con un sistema de distribución de reloj separado, por ejemplo, en una central.
NRZ-L : Dos tensiones diferentes para lo bits 0 y 1

22. 20
 Tensión constante durante el intervalo de bit (no hay transición, no retorna a
tensión cero).
 Ausencia de tensión para 0, tensión constante positiva para 1.
 Más habitual, tensión negativa para un valor y tensión positiva el otro valor
2.4.3.- Codificación amplitud: AMI, B8ZS Y HDB3
Ya que el código NRZ no es conveniente para transmitir a largas distancias (alta
componente de CD), se ha desarrollado el código AMI (Inversión de marcas
alternas) para si uso en la transmisión en largas distancias.
El propósito de este código es el de reducir el continuo nivel de CD en la línea a 0
volts. En este código un ´0´ será representado por 0 volts y un ´1´ por un potencial
alternado positivo o negativo. Al invertir la dirección de marcas consecutivas, el
promedio de componente CD en la línea, cae a 0 volts. Como resultado, este
código es conveniente para transmisión a larga distancia.
Sin embargo un problema no está aun resuelto: este código no transmite el
sistema de reloj. El receptor debe reconocer y seleccionar la tasa de reloj de
entrada explorando por transiciones en la cadena de bits de entrada. Si se tienen
una serie de bits que son iguales a ´0´, el receptor ya no puede reconocer la razón
de reloj, por que se tiene un nivel continuo de CD (0 volts) en la línea.
B8ZS
a) Bipolar con 8 Ceros de Sustitución
b) Basado en AMI bipolar
c) Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a dicho
octeto fue positivo, se codifica dicho octeto como 000+-0-+
d) Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a dicho
octeto fue negativo, se codifica dicho octeto como 000-+0+-
e) Causa dos violaciones del código AMI
f) Improbable que ocurra debido al ruido
g) El receptor detecta e interpreta como octeto con todo ceros
h) Adecuado para transmisión a altas velocidades
HDB3
Alta Densidad Bipolar Exceso 3. Este código inserta pulsos de violación cuando
llegan sucesivamente mas de 3 ceros. El lado transmisor inserta los pulsos, los
cuales pueden ser detectados por el receptor. El lado receptor eliminará estos
pulsos.

23. 21
Los pulsos de violación son insertados dependiendo del número de pulsos que
han pasado, y dependiendo del signo del último pulso de violación (después de
inserción).
El número de pulsos puede ser par o impar. El signo del último pulso de violación
puede ser positivo o negativo lo pulsos a insertar son:
NUMERO DE PULSOS
IMPAR PAR
ULTIMO
PULSO
POSITIVO _ _ _ P N _ _ N
NEGATIVO _ _ _ N P _ _ P
2.5.- Técnicas de modulación digital.
2.5.1.- Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK).
 Valores representados por diferentes amplitudes de portadora
 Usualmente, una amplitud es cero (se usa presencia y ausencia de portadora)
 Susceptible de repentinos cambios de ganancia
 Poco eficiente
 Hasta 1200 bps en líneas de calidad telefónica
 Usada en fibra óptica
ASK, los valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la
portadora

24. 22
2.5.2.- Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK).
 Valores representados por diferentes frecuencias (próximas a la portadora)
 Menos sensible a errores que ASK
 Hasta 1200 bps en líneas de calidad telefónica
 Transmisión por radio en HF (3-30 MHz)
 Incluso en LAN en frecuencias superiores con cable coaxial
FSK, los valores binarios se representan mediante dos frecuencias diferentes de la
portadora.
Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
2.5.3.- Modulación por desplazamiento de fase (PSK).
Este tipo de modulación representa los ceros y unos del código binario con
señales que poseen diferente fase. Generalmente el desfase entre dos ondas es
de 180º-
Transmitir por desplazamiento de fase es otra forma de modulación angular,
modulación digital de amplitud constante en donde en donde la señal de entrada
es una señal digital binaria, por lo tanto más comúnmente se le denomina como
Transmisión por Desplazamiento de Fase Binaria (BPSK).
Este tipo de modulación es el más usado para transmisiones de información digital
en cuadratura o por diagramas de constelación, puede llegar a generar códigos de
compresión de datos muy
complejos, optimizando de
esta manera el ancho de banda
de un sistema de
transmisión.

25. 23
PSK, los valores binarios se representan mediante dos fases diferentes de la
portadora.
2.5.4 Modulación de amplitud en cuadratura (QAM).
La modulación de amplitud en cuadratura o QAM es una modulación digital en la
que el mensaje esta contenido tanto en la amplitud como en la fase de la señal
transmitida.
Es decir se trata de una combinación de modulación en amplitud y fase, lo que
permite codificar más de dos bits por ciclo. Normalmente se configura para un
rendimiento de 4 bits por baudio (cuadribitios).
Cuadratura
4 QAM y 8QAM

26. 24
Unidas 3.- Técnicas de transmisión, Multiplexación y
Conmutación.
3.1.- Tipos de velocidades
En el ámbito de la transmisión de señales, se manejan diferentes tipos de
velocidades, para nuestro curso mencionaremos solo dos tipos.
 Velocidad de transmisión (bps).
 Velocidad de modulación (Baudios).
El baud: Es la unidad informática que se utiliza para cuantificar el número de
cambios de estado, o eventos de señalización, que producen cada segundo
durante la transferencia de datos.
Es importante resaltar que no se debe confundir el baud rate o velocidad en bauds
con el bit rate o velocidad en bps, ya que cada evento de señalización transmitido
puede transportar uno o más bits. Sólo cuando cada evento de señalización
transporta un solo bit coincide la velocidad de transmisión de datos en bauds y en
bps.
3.1.1.- Velocidad de Transmisión (bps)

27. 25
Definiremos ahora la velocidad de transmisión como el número de bits
transmitidos por segundo. Su unidad es el bps (bits por segundo). El tiempo
necesario para transmitir un carácter depende, entonces, del método de
codificación y de la velocidad de transmisión.
Número de bits transmitidos por segundo medido en bps (bits por segundo).
Depende del método de codificación y de la velocidad de transmisión.
3.1.2.- Velocidad de Modulación (Baudios)
Es el número de veces por segundo que la señal cambia su valor en la línea o
medio de transmisión. Esta velocidad se mide en baudios.
Un cambio de estado puede implicar la transmisión de más de un bit de
información. Por lo tanto, el concepto de baudio está ligado directamente a las
características del medio de transmisión y se corresponde con la cantidad de
veces que la señal portadora oscila (cambia de estado) por unidad de tiempo.
Número de cambios del valor de una señal por segundo en la línea o medio de
transmisión. Esta velocidad se mide en baudios.
3.2.- Transmisión de datos
El descubrimiento de la electricidad en el siglo XIX permitió:
 La transmisión de mensajes a gran velocidad gracias a la telegrafía (1838).
 La transmisión de la voz humana mediante la telefonía (1878).
Para planificar una red de telecomunicaciones, se exige la selección de un medio
de transmisión, o combinación de ellos. Esta elección deberá basarse en las
circunstancias físicas, la construcción de la red y las características que se
requieren de ella. No se puede hablar de un medio de transmisión mejor que otro.
Solo existen medios más adecuados que otros para cada necesidad.
La adecuada elección de un medio de transmisión permite no solamente mover los
caudales de información actuales de una empresa, sino tener perspectivas para
proyecciones futuras. Los medios físicos de transmisión de datos se han
diversificado de tal forma que existe una amplia variedad para poder diseñar e
implementar todo tipo de redes a nivel de hardware.

28. 26
Las redes de comunicación de datos resultaron de la convergencia de dos
tecnologías diferentes: computadoras y telecomunicaciones.
¿Qué es una red de datos?
Una red es un conjunto de dispositivos como computadoras (personales,
minicomputadoras, mainframes), terminales interactivas, elementos de memoria,
impresoras, etc., conectados entre sí, que permite a los usuarios tener
intercomunicación de datos y compartir recursos.
3.2.1.- Modos de Transmisión: Simplex, half – dúplex y full –
dúplex.
Una transmisión dada en un canal de comunicaciones entre dos equipos puede
ocurrir de diferentes maneras. La transmisión está caracterizada por:
 la dirección de los intercambios
 el modo de transmisión: el número de bits enviados simultáneamente

29. 27
 la sincronización entre el transmisor y el receptor
Existen 3 modos de transmisión diferentes caracterizados de acuerdo a la
dirección de los intercambios:
1.- Una conexión simple (Transmisión simplex): Es una conexión en la que los
datos fluyen en una sola dirección, desde el transmisor hacia el receptor. Este tipo
de conexión es útil si los datos no necesitan fluir en ambas direcciones (por
ejemplo: desde el equipo hacia la impresora o desde el ratón hacia el equipo...).
2.- Una conexión semidúplex (Hlaf - duplex): Es una conexión en la que los datos
fluyen en una u otra dirección, pero no las dos al mismo tiempo. Con este tipo de
conexión, cada extremo de la conexión transmite uno después del otro. Este tipo
de conexión hace posible tener una comunicación bidireccional utilizando toda la
capacidad de la línea.
• 3.- Una conexión dúplex total (Full dúplex): Es una conexión en la que los datos
fluyen simultáneamente en ambas direcciones. Así, cada extremo de la
conexión puede transmitir y recibir al mismo tiempo; esto significa que el ancho
de banda se divide en dos para cada dirección de la transmisión de datos si es
que se está utilizando el mismo medio de transmisión para ambas direcciones
de la transmisión.

30. 28
3.2.2.- Tipos de Transmisión: Transmisión en Serie, Transmisión
Paralela.
El modo de transmisión se refiere al número de unidades de información (bits)
elementales que se pueden traducir simultáneamente a través de los canales de
comunicación. De hecho, los procesadores (y por lo tanto, los equipos en general)
nunca procesan (en el caso de los procesadores actuales) un solo bit al mismo
tiempo. Generalmente son capaces de procesar varios (la mayoría de las veces 8
bits: un byte) y por este motivo, las conexiones básicas en un equipo son
transmisión paralela (conexión paralelas).
Transmisión paralela: Las conexiones paralelas consisten en transmisiones
simultáneas de N cantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través
de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o
cualquier otro medio físico). La conexión paralela en equipos del tipo PC
generalmente requiere 10 alambres.
Estos canales pueden ser:
1. 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)
2. una línea física dividida en varios subcanales, resultante de la división del
ancho de banda. En este caso, cada bit se envía en una frecuencia
diferente.
Transmisión Paralela

31. 29
Debido a que los alambres conductores están uno muy cerca del otro en el cable
cinta, puede haber interferencias (particularmente en altas velocidades) y
degradación de la calidad en la señal.
Transmisión Serie: En una transmisión en serie, los datos se transmiten de a un
bit por vez a través del canal de transmisión. Sin embargo, ya que muchos
procesadores procesan los datos en paralelo, el transmisor necesita transformar
los datos paralelos entrantes en datos seriales y el receptor necesita hacer lo
contrario.
3.2.3.- Técnicas de transmisión:
Transmisión síncrona y asíncrona. Debido a los problemas que surgen con una
conexión de tipo paralela, es muy común que se utilicen conexiones en serie. Sin
embargo, ya que es un solo cable el que transporta la información, el problema es
cómo sincronizar al transmisor y al receptor. En otras palabras, el receptor no
necesariamente distingue los caracteres (o más generalmente, las secuencias de
bits) ya que los bits se envían uno después del otro.
Existen dos tipos de transmisiones que tratan este problema:
A. La conexión asincrónica, en la que cada carácter se envía en intervalos de
tiempo irregulares (por ejemplo, un usuario enviando caracteres que se
introducen en el teclado en tiempo real). Así, por ejemplo, imagine que se
transmite un solo bit durante un largo período de silencio... el receptor no
será capaz de darse cuenta si esto es 00010000, 10000000 ó 00000100.
Para remediar este problema, cada carácter es precedido por información
que indica el inicio de la transmisión del carácter (el inicio de la transmisión
de información se denomina bit de INICIO) y finaliza enviando información
acerca de la finalización de la transmisión (denominada bit de
FINALIZACIÓN, en la que incluso puede haber varios bits de
FINALIZACIÓN).
Transmisión Serie

32. 30
B. En una conexión sincrónica, el transmisor y el receptor están sincronizados
con el mismo reloj. El receptor recibe continuamente (incluso hasta cuando
no hay transmisión de bits) la información a la misma velocidad que el
transmisor la envía. Es por este motivo que el receptor y el transmisor están
sincronizados a la misma velocidad.
Además, se inserta información suplementaria para garantizar que no se
produzcan errores durante la transmisión.
En el transcurso de la transmisión sincrónica, los bits se envían sucesivamente sin
que exista una separación entre cada carácter, por eso es necesario insertar
elementos de sincronización; esto se denomina sincronización al nivel de los
caracteres.
La principal desventaja de la transmisión sincrónica es el reconocimiento de los
datos en el receptor, ya que puede haber diferencias entre el reloj del transmisor y
el del receptor. Es por este motivo que la transmisión de datos debe mantenerse
por bastante tiempo para que el receptor pueda distinguirla.
Como resultado de esto, sucede que en una conexión sincrónica, la velocidad de
la transmisión no puede ser demasiado alta.
3.2.4.- Tipos de conexión: punto a punto y multipunto
Unidad 4.- Medios de transmisión y perturbaciones
4.1.- Medios Guiados
De entre los diferentes elementos de los sistemas de telecomunicaciones, el
canal, según la teoría de información, es el medio por donde viaja la información
además de los equipos terminales fijos.

33. 31
Los medios físicos se fabrican de forma que las señales se confinan a un canal de
transmisión estrecho. Ejemplos de estos medios son:
A. Cable de Par Trenzado
B. Cables Coaxiales
C. Cables de Fibra Óptica
4.2.- Cable Par Trenzado (señal eléctrica).
Consiste de dos alambres de cables aislados, es usado en señales analógicas y
digitales, el ancho de banda depende del grosor del cable, de la distancia y de los
factores de ruido.
Estructura del cable UTP
Superficie coloreada de polietileno
Aislación o recubrimiento
POLIETILENO
(Evita la corrosión del cable)
Conductor
Alambre electrolítico recocido
Uno de los primeros medios de transmisión y todavía el más común es el cable de
cobre denominado o también conocido como el par trenzado (Twisted Pair).
Los pares trenzados se usan tanto para transmisión de señales analógicas como
digitales. El ancho de banda depende del grosor del cable, de la distancia y de los
factores de ruido que lo afecten.
La estructura de todos los cables UTP no difiere significativamente, aunque es
cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologías adicionales mientras los
estándares de fabricación se lo permiten.

34. 32
El cable está compuesto internamente por un conductor que es de un alambre
electrolítico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno
coloreado. Debajo de la aislación coloreada existe otra capa de aislación también
de polietileno, que contiene en su composición una sustancia antioxidante para
evitar la corrosión del cable. El conducto solo tiene un diámetro de
aproximadamente medio milímetro y más la aislación del diámetro puede superar
el milímetro.
Estandarizacion de colores
No. de Par Color de conductor 1 Color de conductor 2
1 Blanco Azul
2 Blanco Anaranjado
3 Blanco Verde
4 Blanco Marron
5 Blanco Gris oscuro
6 Rojo Azul
Los cables se arman de: 4, 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600,
900, 1200, 1500, 1800 o 2200 pares.
Forma de trenzar y agrupar un cable UTP
Una vez fabricados unitariamente y aislados, los cables se trenzan en pares de
acuerdo al color de cada uno de ellos. Aun así estos se vuelven a unir a otros
formando estructuras mayores: los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos
se agrupan en grupos, los grupos se agrupan en super unidades, y las super
unidades se agrupan en el denominado cable.
Estos cables a su vez se subdividen por categorías de acuerdo a sus
características de capacidad de transmisión e inmunidad a efectos de ruido. La
EIA (Electronic Industries Standard) publica su estándar EIA 568, denominado
Comercial Building Telecomunications Cabling Standard, que en su apartado A,
define las categorías de los diferentes tipos de cables par trenzado.
Las variantes del cable par trenzado son:
A. UTP (Unshielded Twisted Pair) par trenzado no blindado.
B. STP (Shielded Twisted Pair) par trenzado blindado.
C. FTP (Foiled Twisted Pair) par trenzado forrado.
Por ejemplo, actualmente el cable UTP de 8 hilos categoría 5 es empleado para
redes, es decir cuatro pares trenzados formando una sola unidad. Estos cuatro
pares vienen recubiertos por una vaina plástica que mantiene el grupo unido,

35. 33
mejorando la resistencia ante interferencias externas. Cada uno de los cuatro
pares tiene un color diferente pero a su vez, cada par tiene un cable de un color
específico y otro blanco con algunas franjas del color de su par.
Características del par trenzado.
El desempeño de un Cable Par Trenzado está determinado por algunos
parámetros y características. De entre éstos destacan:
1. La atenuación
2. NEXT
3. PSNEXT
4. ELFNEXT
5. ACR
6. Impedancia
7. Pérdidas de retorno (Return Loss)
8. Efecto del retardo
Cada uno de estos tiene efectos diferentes en las señales que conducen.
Atenuación: Esta es la degradación de la amplitud de la señal original y se mide
en dB a una frecuencia determinada. Se observa que conforme se incrementa la
frecuencia, la atenuación crece la misma longitud del cable.
La frecuencia tiende a crecer si la velocidad de la aplicación incrementa. Por
ejemplo, una señal Ethernet de 10Mbps, puede alcanzar los 10Mhz y mostrar una
atenuación de 5dB en 90 metros.
Crosstalk y Next: Crosstalk es la cantidad de la señal acoplada con otros
conductores, Entre mas alto el aislamiento del Crosstalk, menor es el
acoplamiento no deseado con otros pares y por lo tanto el cable es mejor.
Near End Crosstalk (NEXT): Se refiere al acoplamiento no deseado de una señal
desde el par transmisor en el par receptor en la misma terminal (near). El
aislamiento al NEXT y es una medida de que tan bueno es el aislamiento entre los
pares de un cable.
Powersum NEXT (PSNEXT): Estandares internacionales especifican; “El
powersum del cruce de llamada en pares correlacionados perturbados es
calculado desde un cruce de llamada individual de par – a – par medido en una
frecuencia dada. El resultado de este calculo debe de cumplir con los
requerimientos de transmisión para el tipo de cable correspondiente”

36. 34
Esto significa por ejemplo, que dB a 100 Mhz, tienden a propagarse en un cable
multipar considerando el efecto acumulado.
ELFNEXT: (Equal Level Far End Crosstalk) es la razón de la potencia de salida
(del lado del emisor) del par perturbado con la potencia de salida del par
perturbado en el otro extremo. Sin embargo, actualmente el FEXT no es un factor
determinante para la clasificación de categoría 5 y es menos critico que cualquier
caso de NEXT en altas frecuencias.
Algunos cables de par trenzado contienen un blindaje para reducir el potencial del
ruido EMI. Este EMI es provocado por motores eléctricos, líneas de energía, radio
de alta potencia, entre otros. Los cables STP (Shielded twisted-pair) sin embargo,
no siempre son una protección dado que este blindaje metálico se convierte en
una antena que puede radiar energía.
ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio): El ACR, es la diferencia entre la
Atenuacion y el NEXT en un cable a treaves de un rango de frecuencia. De nuevo
a medida que crece la frecuencia, el valor de ACR decrece.
Entre mayor se el ACR, es mejor porque este determina la habilidad del receptor
de interpretar una señal atenuada en presencia de ruido Crosstalk. Para la
mayoría de las aplicaciones, un valor ACR de 10 dB se considera como minimo.
Una analogía que ouede ser usada, es cuando un grupo de personas entra a un
bar después del trabajo. Una de ellas se dirige a la barra para pedir bebidas para
todos. El resto se acomodan en el otro extremo del lugar.
La persona de la barra les llama para preguntar que bebida quiere cada uno. Uno
responde con voz muy alta y a pesar de que su voz se atenúa a través del bar, de
cualquier manera se entiende lo que pidió.
Antes de que una segunda le diga lo que prefiere, dos nuevas personas se sientan
en la barra y platican escandalosamente. Ahora nuestro personaje en la barra
casi no puede escuchar lo que pidió su segundo amigo y como consecuencia
ordena otra cosa distinta a lo que realmente quería su amigo.
4.1.2.- Cable coaxial (señal eléctrica)
Un cable coaxial consiste en un alambre de cobre rígido como núcleo, rodeado por
un material dieléctrico, el cual a su vez está forrado por un conductor cilíndrico,
que con frecuencia es una malla metálica de tejido fuertemente trenzado de forma

37. 35
helicoidal. El conductor es después cubierto con una envoltura protectora de
plástico.
El material dieléctrico define de forma importante la capacidad del cable coaxial en
cuanto a velocidad de transmisión por el mismo, en la siguiente tabla se muestra
la velocidad que las señales pueden alcanzar en su interior con referencia a la
velocidad de la luz.
Las características eléctricas del cable coaxial están determinadas principalmente
por los diámetros del conductor central y del dieléctrico que lo recubre.
Parámetros fundamentales.
El cable coaxial, por su propia constitución, presenta un comportamiento eléctrico
que se refleja en sus parámetros tales como:
A. Perdidas resistivas
B. Efecto pelicular

38. 36
C. Perdidas dieléctricas
D. Perdidas por radiación
Perdidas resistivas:
Las perdidas resistivas son las que se deben a los conductores, tanto el interno
como el externo. A mayor longitud del cable coaxial mayores serán las perdidas
resistivas. Entonces, cierta cantidad de energía de la señal se pierde en forma
calor produciendo contribuyendo a la atenuación de la señal.
Efecto pelicular: Sin embargo un fenómeno interesante se presenta en el cable
coaxial cuando se va incrementando la frecuencia de la señal. De manera muy
sencilla se puede decir que a altas frecuencias, la el campo eléctrico de la señal
comienza a concentrarse en las orillas externas del dieléctrico. Parecería que a
altas frecuencias, el área del dieléctrico disminuyera, provocando un aumento en
la atenuación.
Perdidas dieléctricas: Considerando ahora la Cd formada por el dieléctrico entre
los dos conductores, podemos intuir que su efecto está ligado a la frecuencia de la
señal que conducen. A medida que aumenta la frecuencia, el dieléctrico
comenzara a comportarse con propiedades de conductor. Esto provocará una
corriente de fuga que finalmente se manifiesta en las atenuaciones de la señal.
Perdidas por radiación: Cuando conductor externo no está en buenas condiciones
(roturas, resquebrajaduras, etc). Entonces este conductor, comenzara a
comportarse como una antena a altas frecuencias si es que encuentra una tierra
apropiada. Esto provocará una pérdida de energía, provocando atenuaciones de la
señal.

39. 37
Como podemos apreciar, el ancho de banda de un cable coaxial es muy alto
comparado con el cable de par trenzado. Sin embargo, también se observa que su
costo y manejo lo ponen en desventaja con otros medios de transmisión. El cable
coaxial tiene una amplia aplicación en los diferentes tipos de redes de transmisión
de datos, en telefonía y especialmente en televisión por cable.
Las dos clases de cable coaxial más utilizados son:
A. Cable coaxial de banda base: Es el que se usa comúnmente para transmisión
de datos digitales, tiene una impedancia de 50 Ohms. Su construcción y
blindaje le confieren una buena combinación de elementos de ancho de banda
y excelente inmunidad al ruido. Puede alcanzar una distancia de 1Km hasta
2Gbos. Se denomina como RG-62 ó RG-58 según el tipo de red de datos
donde se vallan a usar (por ejemplo: Arcnet ó Ethernet).
B. Cable coaxial de banda ancha: Transporta señales analógicas y es el cableado
estándar de los sistemas de televisión por cable. El termino banda ancha viene
del mundo de la telefonía donde cualquier señal con un ancho de banda mayor
de 4 Khz era de este tipo. Tiene una impedancia estándar de 75 Ohms y puede
llegar a un ancho de banda de hasta 300 – 450 Mhz en distancias hasta de 100
Kms o más con amplificadores. También se le conoce como cable CATV.
Los sistemas de transmisión en telefonía definen como primer estándar el uso del
cable coaxial como medio de transmisión en los sistemas PDH.
4.1.3.- Fibra óptica (señal luminosa)
Las bondades de la fibra óptica se basan en principios de la óptica. Su diseño, por
lo tanto, comprende características geométricas pero también de las materiales.

40. 38
La fibra óptica está compuesta por dos capas de vidrio de alta pureza. Cada una
con distinto índice de refracción. El índice de refracción del núcleo es mayor que el
de revestimiento. Y es por esta razón que la luz introducida al interior de la fibra se
mantiene y propaga a través del núcleo. Es decir, se produce el efecto
denominado de Refracción Total.
Sin embargo, los rayos de luz podrán entrar y viajar en la fibra óptica si el rayo se
halla contenido dentro de un cierto ángulo denominado CONO DE ACEPTACION.
La fibra óptica, entonces, ofrece muchas ventajas.
A. Ligeras: El peso de un carrete no es ni la decima parte de uno de cable
coaxial.
B. Libre de corrosión: Son pocos agentes que atacan al cristal de silicio.
C. Baja atenuación: La fibra óptica alcanza atenuaciones del orden de 0.15
dB/Km.
D. Gran ancho de banda: Puede manejar anchos de banda de hasta varias
decenas de Ghz.
E. Inmune a interferencias electromagnéticas: Las fibras ópticas son
dieléctricas y no hay inducción debida a interferencias externas o descargas
eléctricas.
Las fibras ópticas se pueden clasificar de acuerdo al modo de propagación que
dentro de ellas describen los rayos de luz emitidos:
1. Monomodo: En este tipo de fibra, los rayos de luz transmitidos por la fibra
viajan linealmente y se puede considerar como el modelo más sencillo de
fabricar.
2. Multimodo (Graded Index): Este tipo de fibra son más costosas y tienen una
capacidad realmente amplia. El índice de refracción del núcleo varia de más

41. 39
alto, hacia más abajo en el recubrimiento. Este hecho produce un efecto espiral
en todo rayo introducido en la fibra, el cual describe una forma helicoidal a
medida que va avanzando la fibra.
3. Multimodo (Step Index): Este tipo de fibra, se denomina de multimodo índice
escalonado. La producción resulta adecuada en cuanto a tecnología y precio
se refiere.
El desempeño de la fibra óptica puede ser determinado por sus características de:
longitud de onda de operación y su ancho de banda. La primera, la longitud de
onda de operación, se manifiesta en la atenuación de las fibras ópticas. Pero el
ancho de banda obedece más bien a las dispersiones, modal y cromática; así
como por el modo de dispersión (en fibras ópticas Monomodo).
La atenuación
La atenuación de una fibra óptica es mucho más baja que la de un par trenzado y
se expresan en dB/Km. Las perdidas dependen de la longitud de onda de la luz
utilizada por el transmisor. La atenuación total entre el transmisor y el receptor
determina la longitud máxima que un sistema puede manejar.
Hay cuatro mecanismos de atenuación y que dependen de los parámetros de
diseño: Dispersión intrínseca, acoplamiento de la fuente a la fibra, Perdidas por
dobleces micro y macro, pérdidas por interconexión.
A. Perdidas por acoplamientos: Causados por la suma de atenuaciones en
los distintos acoplamientos entre transmisores, amplificadores, receptores,
etc.

42. 40
B. Perdidas por interconexión: Estas son las pérdidas sufridas a lo largo de
la red. Depende del número de equipos que conforma el enlace completo.
C. Perdidas por dobleces micro y macro: Con un doblez macro se produce
una fuga de modos que de otra forma se hubieran confinado en la fibra.
Existe un radio crítico que proporciona el fabricante. Suele tomarse un radio
igual a 10 veces el radio de la fibra con su cubierta plástica.
El doblez micro son irregularidades en el núcleo, micro curvaturas en la
fabricación, etc. Etas irregularidades provocan pérdida de potencia de unos
modos a otros y puede pasar a modos que no se confinan en la fibra
provocando así atenuación.
D. Perdidas por dispersión intrínseca: Se conoce también como dispersión
Rayleigh y se originan por irregularidades microscópicas en el índice de
refracción del material. Provoca una atenuación que es inversamente
proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda.
La fuerte reducción de estas adsorciones es la causa de que exista la 2° ventana
en torno a 1300nm. El ancho de banda de la fibra óptica, sin embargo también la
determinan otros factores como la dispersión modal, cromática y de polarización.
Esta ultima sólo en la fibra óptica monomodo.
Dispersión modal: Provocada por los distintos modos propagándose a
velocidades distintas. Las fibras
multimodo de índice gradual tienen
una dispersión menor que las que de
salto de índice.

43. 41
Dispersión cromática: Se produce porque el índice de refracción depende de la
longitud de onda y los emisores ópticos (LED o LD) no tienen un ancho espectral
cero. (Es decir no emiten una portadora pura). Cada una de las rayas espectrales
del emisor va contenida en los modos, y por lo tanto se enfrentan a índices de
refracción diferentes y por lo tanto, viajan a velocidades diferentes.
La dispersión cromática en el vidrio es nula en torno a 1300nm por lo que
conviene utilizar esa ventana. Cambiando el perfil del índice se puede desplazar
ese punto al punto de mínima atenuación de 1500nm.
4.2.- Medios no guiados.
Entre los diferentes elementos de los sistemas de telecomunicaciones, aquí nos
enfocaremos a los medios de transmisión.
Para propagarse, una señal debe viajar a través de un medio, llamado medio de
transmisión. Para su estudio, estos medios de transmisión lo clasificaremos como:
Guiados y No Guiados.
Los medios No Guiados se fabrican de forma que las señales se confinan a un
canal de transmisión estrecho y que se puede predecir su comportamiento. Son
habituales, los cables de par trenzado, cables coaxiales y cable de fibra óptica.
4.2.1 Transmisión de señales de radio.
Las ondas de radio pueden ser propagadas desde una antena transmisora a una
antena receptora a lo lago de la superficie terrestre, a través de la atmosfera, o
rebotando en reflectores naturales o artificiales. Los sistemas de radio pueden ser
utilizadas a frecuencias entre 100 y 8000 MHz, para llevar a cabo comunicaciones
de banda ancha con alcances de hasta varias veces la línea de vista.

44. 42
A frecuencias más altas, sin embargo, las distancias de cobertura son mas cortas
debido principalmente a las condiciones ambientales (humedad del aire, lluvias).
Dadas las características típicas de las diferentes bandas de frecuencias respecto
a su propagación (distancia) y ancho de banda (tipo y capacidad de las señales
que transportan), estas bandas han sido asignadas a aplicaciones específicas.
Para garantizar una coordinación mundial del uso de las bandas de frecuencias y
para estandarizar la planeación de las frecuencias dentro de cada banda, se creó
el CCIR (Comité Consultivo Internacional de Radio). Esta organización, desde
hace tiempo, estudia y establece los estándares con los cuales los enlaces de
radio deben cumplir.
Las ondas de radio en la atmosfera:
1. Troposfera, capa más baja. La onda de radio refracta (cambia de forma y
dirección) a medida que aumenta la altitud.
2. Estratosfera, capa intermedia. La onda no sufre cambios, no hay gases
suficientes para la refracción Ionosfera, capa final de la atmosfera.
3. Ionosfera, capa más final de la atmosfera. La onda de radio puede sufrir
diversos fenómenos dependiendo de las condiciones eléctricas.
De esta forma, la atmosfera posee tres capas que actúan de modo diferente en la
propagación de las ondas de radio a través de ella. Esas capas son la Troposfera,
que es la capa más baja, la Estratosfera, que es la capa intermedia y la Ionosfera,
que es la capa final de la atmosfera.
Al atravesar la Troposfera la onda de radio refracta (cambia de forma o dirección)
a medida que aumenta de latitud. Esto se debe al aumento de velocidad en la
concurrencia de atenuación de los gases a medida en que se va acercando a la
Tierra.
Cuando atraviesa la Estratosfera, la onda no sufre ningún cambio pues no existen
gases suficientes para la refracción.
Cuando llega a la Ionosfera, la onda de radio puede sufrir diversos fenómenos
dependiendo de las actividades eléctricas que ocurren en este lugar. Los
fenómenos más comunes son los de reflexión.

45. 43
A todas las frecuencias, las ondas de radio se verán afectadas por interferencias
de motores y otros equipos eléctricos, a si como por radiaciones del espacio
exterior. Particularmente, a bajas frecuencias, las ondas de radio cruzan bien los
obstáculos, pero la potencia se reduce drásticamente con la distancia.
A medida en que las frecuencias de las ondas de radio van aumentando, se
propagan más en línea recta; tal como la luz. Esta es una característica que se
aprovecha para los sistemas de radioenlaces.
Radio Enlace: Es un conjunto de equipos y accesorios que conectados a una
línea telefónica convencional trasladan todas las facilidades de dicha Línea a otro
punto en forma inalámbrica y en forma transparente para el usuario.
No deben existir obstáculos geográficos que impidan el pase de la señal radial, se
habla de distancias de hasta 70 a 80 km.
4.2.2 Microondas en el espacio libre.
Medio inalámbrico Enlace Microondas. Se emplea la longitud de onda o
frecuencia. Elevado radio de alcance. Elevada velocidad de transmisión. Elevado
costo de tecnología.
Enlace Microonda Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas que
pueden viajar a través del vacío del espacio exterior o del aíre. Las transmisiones
inalámbricas cubren grandes distancias utilizando señales de alta frecuencia; cada
señal utiliza una frecuencia distinta para diferenciarse. Existe un “espectro”
electromagnético empleado para transmitir voz, video y datos; su frecuencia es
entre 03 KHz y 300 GHz.
Clasificación de ondas Extremadamente Baja Frecuencia (ELF): Forman la banda
de 30 a 300 KHz. Son, sólo, señales audibles. Muy Baja Frecuencia (VLF):
Forman la banda de 03 a 30 KHz. Transmisión de largo alcance. Baja Frecuencia
(LF): Forman la banda de 30 a 300 KHz. Son kilométricas y, durante el día, su
absorción es mayor, por eso, se atenúan. Media Frecuencia (MF): Forman la
banda de 300 a 3000 KHz. Presentan baja atenuación en la noche. Son utilizadas
para radiodifusión y el servicio móvil marino. Alta Frecuencia (HF): Forman la
banda de 03 a 30 MHz. Presentan baja atenuación en la noche. Son utilizadas
para el servicio móvil marino y otras aplicaciones. Su transmisión depende del
estado atmosférico (ionósfera).

46. 44
Clasificación de ondas muy Alta Frecuencia (VHF): Forman la banda de 30 a 300
MHz. Transmisión de corto alcance: televisión, FM, radar, navegación. La
ionosfera no las refleja. Ultra Alta Frecuencia (UHF): Forman la banda de 300 a
3000 MHz. Transmisión para servicio de telefonía móvil, telepunto y satélites.
Súper Alta Frecuencia (SHF): Forman la banda de 03 a 30 GHz. Las ondas se
denominan “microondas” por su poca longitud de ondas. Se ven muy afectadas
por los elementos meteorológicos. Se propagan en línea recta. Se emplean para
radioenlaces de gran capacidad: entre satélites, radares y radionavegación.
Extremadamente Alta Frecuencia (EHF): Forman la banda de 30 a 3000 GHz. La
longitud de onda es milimétrica. Constituyen el espectro de infrarrojos, luz visible,
luz ultravioleta.
Enlace de microondas se utiliza una estación emisora y una receptora con antenas
parabólicas según la longitud de onda de la señal y la potencia de transmisión. El
enlace puede ser terrestre o espacial dependiendo de si las estaciones están
ubicadas en la tierra o en el espacio.
4.2.3 Satélite.
Es uno de los tipos de canales de transmisión más sofisticados y también de los
más caros. Afortunadamente su socialización ha logrado abaratar sus costos de
accesibilidad. El elemento central de este tipo de comunicaciones de datos, es el
satélite, complejos artefactos en orbitas geosincroestacionarias, cuyo lanzamiento
es científicamente calculado a fin de que siempre se halle cubriendo una misma
porción de suelo terráqueo.
Intelsat es una de las instituciones más importantes en el mundo destinados al
control no solamente de las comunicaciones satelitales, sino también de las
políticas de administración, seguridad y control de todos los temas relacionados.
Toda la parte de los equipos tanto de transmisión como de recepción en la tierra
son propiedad de diversas compañías y organizaciones, sin embargo, la parte
espacial es propiedad de Intesat.
La altitud promedio de un satélite es 35,000 Km, con orbitas regulares de 24
horas. Su peso varía entre los 50 kilos y los 2,000 kilos, manipulan en forma
simultánea de 250 a 40,000 comunicaciones, su tiempo de vida útil varia de 1.5
años a 10 años. Tiene la capacidad de generar 2,000 Watts o más de potencia.
Un satélite está compuesto fundamentalmente por un cuerpo o cilindro, donde se
alberga todos sus equipos de control no solo de comunicaciones, sino también de
control de navegación. A forma de brazos, se hallan a los lados del cilindro, los
paneles solares, siempre dirigidos hacia la luz del sol, fuente de energía para el

47. 45
satélite y todas las funciones de energía para el satélite y todas las funciones que
debe cumplir. Tiene la asombrosa capacidad de generar 2000 Watts o más de
potencia, según las dimensiones y consumo eléctrico del satélite.
Apuntando siempre hacia la tierra pueden hallarse una o más antenas de
transmisión (recepción de señales). Ya que la posición del satélite en el espacio
puede dejar de ser la correcta, el mismo cuenta con motores cohetes propulsores
que le permiten recobrar linealidad y posición correcta con respecto a la tierra.
Son la parte del sistema que se halla en la tierra, y realmente existe una amplia
gama de las mismas. Por lo general se clasifican de acuerdo al tamaño de su
antena, en tres tipos:
1. 30 cm de diámetro de reflector parabólico
2. 20 cm de diámetro de reflector parabólico
3. 11 cm de diámetro de reflector parabólico
Un satélite de comunicaciones está integrado por sub-sistemas con funcionalidad
bien específica:
A. Subsistema de antenas
B. Subsistema de energía eléctrica
C. Subsistema de control térmico
D. Subsistema de posición y orientación
E. Subsistema de propulsión
F. Subsistema de rastreo, telemetría y comando
G. Subsistema estructural
H. Subsistema de comunicaciones
En la parte de comunicaciones se definen circuitos de conmutación de frecuencias
de subida (tierra a satélite) y de bajada (satélite a tierra) denominados
Transponder´s, estos circuitos se encargaran de recibir y amplificar las señales de
subida, y luego conmutarla a la frecuencia de bajada con mayor potencia para
transmitirla hacia tierra de nuevo.
La explicación de por qué un satélite no cae a la tierra y se mantiene girando es
que la fuerza de gravedad es contrarrestada por la fuerza centrifuga generada por
la velocidad de giro del satélite, esto implica que los satélites deberán situarse en
orbitas girando alrededor de la tierra a velocidades constantes que contrarresten la
atracción gravitacional en función de la altura de la órbita.
Aplicaciones y frecuencias. Los satélites de comunicaciones para servicios de
voz, datos, televisión, de navegación aérea, terrestre y marítima, climatológicos,
de análisis de suelos, militares, etc.

48. 46
Enlace (GHz)
Banda Frecuencia Bajada Subida
C 4/6 3.7 – 4.2 5.925 – 6.425
Ku 11/14 11.7 – 12.2 14.0 – 14.5
Ka 20/30 17.7 – 21.7 27.5 – 30.5
La más grande ventaja de la transmisión satelital es su alcance orográfico,
insensible a irregularidades de montañas, ríos, quebradas, etc. La transmisión
satelital puede llegar a cualquier parte del globo terráqueo sin ningún problema.
Adicionalmente, la transmisión satelital soporta un elevado número de
comunicaciones simultáneas, lo que cataloga como unos de los medios de
comunicaciones mas popularizados.
Sin embargo, el satélite también tiene sus problemas, particularmente
relacionados a condiciones atmosféricas deplorables que pueden dañar
severamente la calidad final de las comunicaciones.
Otro aspecto negativo es el terrible tiempo que tardan los datos en subir y bajar al
satélite, dada la elevada altura a la que los mismos se hallan. Por ejemplo, si un
bit que sube y baja al satélite, debe recorrer una distancia de aproximadamente
70000 km, y si consideramos que la velocidad de propagación en el espacio es de
aproximadamente la velocidad de la luz, tenemos que un bit ha de demorar
70000/300000 segundos, dando como resultado, 0.23 segundos.
Un bit asíncrono está compuesto por 10 bits, lo que resulta en 2.23 segundos por
byte, ni pensar en el tiempo de transmisión de 1 Mb o peor 1Gb.
Los procesos de transmisión por satélite están sofisticadamente mejorados a
través de multiplicación de frecuencias y diversos tipos de compresión de
información.
4.2.4 Infrarrojas
Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en
línea tras la posible reflexión de rayo en superficies como las paredes. En
infrarrojos no existen problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos
rayos no pueden atravesar los objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es
necesario permiso para su utilización (en microondas y ondas de radio si es
necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso).

49. 47
A. Comunicación inalámbrica infrarrojos (IR): tasa de transmisión de datos muy
alta y a bajo costo. Distancias corta.
B. Banda estrecha: tasa de transmisión de datos baja y a mediano costo.
Distancias limitadas por licencia de uso.
C. Servicio de comunicaciones personal de banda ancha (PCS): tasa de
transmisión de datos baja y a mediano costo. Cubre una ciudad.
D. Circuito y datos de paquetes celulares digitales (CDPD): tasa de transmisión de
datos baja y costo determinado por el tipo de paquete.
E. Cobertura nacional. Satélite: tasa de transmisión de datos baja y a elevado
costo. Cobertura nacional o mundial.
La conexión de computadoras mediante ondas de Radio o Luz Infrarroja,
actualmente está siendo ampliamente investigada. Las Redes Inalámbricas
facilitan la operación en lugares donde la computadora no puede permanecer en
un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en varios
pisos.
También es útil para hacer posibles sistemas basados en plumas. Pero la realidad
es que esta tecnología está todavía en pañales y se deben de resolver varios
obstáculos técnicos y de regulación antes de que las redes inalámbricas sean
utilizadas de una manera general en los sistemas de cómputo de la actualidad.
No se espera que las redes inalámbricas lleguen a remplazar a las redes
cableadas. Estas ofrecen velocidades de transmisión mayores que las logradas
con la tecnología inalámbrica. Mientras que las redes inalámbricas actuales
ofrecen velocidades de 2 Mbps, las redes cableadas ofrecen velocidades de 10
Mbps y se espera que alcancen velocidades de hasta 100 Mbps. Los sistemas de
cable de Fibra Óptica logran velocidades aún mayores, y pensando futuristamente
se espera que las redes inalámbricas alcancen velocidades de solo 10 Mbps.
4.3 Perturbaciones.
Perturbaciones en una transmisión Hay tres tipos de perturbaciones:
1. Ruido.
2. Distorsión.
3. Interferencia.
4.3.1 Ruidos.
Perturbaciones no deseables que tienden a oscurecer el contenido de información
en una señal. El ruido es toda aquella señal que se inserta entre el emisor y el
receptor de una señal dada.

50. 48
Son señales no deseadas que ingresan al sistema de comunicaciones y que no
pueden evitarse. Generalmente se deben a las características eléctricas del
sistema de comunicaciones o del medio a través del cual se transmite. Dichas
señales producen variaciones en la amplitud de la señal de datos. Se define como
relación señal/ruido y se expresa en decibeles a la relación entre la potencia de la
señal y la potencia del ruido.
Cuanta más alta sea la relación anterior mejor calidad tendrá la transmisión. Las
señales de ruido tienen determinadas frecuencias que dependen de los
dispositivos eléctricos del sistema. Cuando las señales de ruido abarcan todo el
espectro de frecuencias se denomina ruido blanco.
Según su origen se puede clasificar al ruido en las siguientes categorías:
A. Ruido térmico
B. Ruido de intermodulación
C. Ruido impulsivo
Ruido Térmico: Se debe a la agitación térmica de los electrones dentro del
conductor y es función de la temperatura. Este tipo de ruido se encuentra presente
en todos los dispositivos electrónicos y medios de transmisión. El ruido térmico no
se puede eliminar por lo que representa un límite superior a las prestaciones que
pueden alcanzarse con los sistemas de comunicaciones.
Ruido de Intermodulación: Cuando señales de diferentes frecuencias comparten
un mismo medio de transmisión puede producirse un ruido de intermodulación.
Ruido impulsivo: se trata de pulsos discontinuos de poca duración y de gran
amplitud que afectan a la señal.
4.3.2 Distorsión por retardo.
Debido a que en medios guiados, la velocidad de propagación de una señal varía
con la frecuencia, hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma
señal y por tanto las diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en
instantes diferentes al receptor. Para atenuar este problema se usan técnicas de
ecualización.

51. 49
4.3.3 Atenuación.
Disminución de la potencia o magnitud de una señal. Esta es la degradación de la
amplitud de la señal original y se mide en dB a una frecuencia determinada. Se
observa que conforme se incrementa la frecuencia, la atenuación crece en la
misma longitud del cable.
La frecuencia tiende a crecer si la velocidad de la aplicación incrementa. Por
ejemplo, una señal Ethernet de 10Mbps, puede alcanzar los 10Mhz y mostrar una
atenuación de 5dB en 90 metros. Se puede encontrar que el blindaje de un par
incrementa la capacitancia y por lo mismo aumenta la atenuación.
La atenuación de una fibra óptica es mucho mas baja que la de un par trenzado y
se expresan en dB/Km. Las perdidas dependen de la longitud de onda de la luz
utilizada por el transmisor y el receptor determina la longitud máxima que un
sistema puede manejar.
Hay cuatro mecanismos de atenuación y que dependen de los parámetros de
diseño:
1. Dispersión intrínseca.
2. Acoplamiento de la fuente a la fibra.
3. Perdida por dobleces micro y macro.
4. Perdidas por interconexión.
4.4 Efectos del ruido en las señales transmitidas (errores en la
recepción).
4.5.- Mecanismos para la detección de errores.
El principal problema en la mayoría de los sistemas de comunicación, es la
transmisión de información en forma de mensajes o datos desde alguna fuente de
información, hasta algún destino o receptor. El método de transmisión es
frecuentemente empleo de señales eléctricas, más o menos bajo el control del
emisor.
Estas señales se transmiten a través de un canal. Existe probabilidad de que un
mensaje pueda detectarse errores. Sin embargo, debido a las limitaciones del

52. 50
canal y del ruido, se recibe en el destino de la información una versión perturbada.
Generalmente se desea minimizar la distorsión provocada por las imperfecciones
del canal y del ruido, y maximizar el número de mensajes enviados a través del
canal en un tiempo dado.
Estos dos requisitos están relacionados, ya que, un incremento de la velocidad de
transmisión del mensaje acrecienta la distorsión o error, es por ello que se crearon
los detectores de errores y los correctores y para ello es necesario disponer de
unos equipos que permitan estos tipos de procesos.
Cuando se realiza el proceso de detección de error, esto sólo se encuentra
agrupado y de esta manera afecta a un subconjunto de la información transmitida
y por tanto es posible construir este subconjunto a partir del resto.
4.5.1.- Verificación de redundancia vertical (VRC).
Se utiliza un bit de paridad por cada unidad de datos. Prestaciones:
1. Detecta todos los errores de bit.
2. Detecta errores de ráfaga siempre y cuando el número total de bits
cambiados sea impar.
3. Utiliza un solo bit redundante por unidad de datos.
Se utiliza un bit de paridad por cada unidad de datos
4. Detecta todos los errores de bit
5. Detecta errores de ráfaga siempre y cuando el número total de bits
cambiados sea impar (3, 5, 7, 9, 11, etc)
6. No detecta errores de ráfaga siempre en los que el número total de bits
cambiados es par (2, 4, 6, 8, 10, etc)
4.5.2 Verificación de redundancia longitudinal (LRC).
La verificación de la redundancia longitudinal (LRC, también denominada
verificación de redundancia horizontal) no consiste en verificar la integridad de los
datos mediante la representación de un carácter individual, sino en verificar la
integridad del bit de paridad de un grupo de caracteres.

53. 51
Digamos que "HELLO" es el mensaje que transmitiremos utilizando el estándar
ASCII. Estos son los datos tal como se transmitirán con los códigos de verificación
de redundancia longitudinal:
Prestaciones:
1. Detecta todos los errores de bit.
2. Detecta errores de ráfaga siempre y cuando el número total de bits
cambiados sea impar.
3. Utiliza un solo bit redundante por unidad de datos.
Los bloques a transmitir se organizan en forma de tabla.
Se añade un bit de paridad por cada columna.
Utiliza un solo bit redundante por unidad de datos.
4. Incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga.
5. LRC de n bits detecta todos los errores de ráfaga de n bits.
6. Puede detectar errores de ráfaga de más de n bits.
7. No detecta errores en los que cambian dos bits de una unidad de datos y
dos bits de otra unidad de datos que están en la misma posición
4.5.3 Verificación de redundancia cíclica (CRC).
La verificación de redundancia cíclica (abreviado, CRC ) es un método de control
de integridad de datos de fácil implementación. Es el principal método de
detección de errores utilizado en las telecomunicaciones.
Se utiliza la división de números binarios
Tanto el emisor como el receptor conocen un divisor común
Datos
Cola (n bits): Conjunto de ceros
CRC (n bits)
Divisor (n+1 bits).

54. 52
4.6 Corrección de errores.
Los aspectos relacionados con módem, multiplexores, etc. Constituyen la parte
física de las comunicaciones. Estas están formada también por una parte lógica;
tareas tales como la comprobación de una transmisión libre de errores, la
adecuación de las capacidades de las partes implicadas en la comunicación son
ejemplos claros de esos otros aspectos que se han denominado lógicos.
Cuando se quiere conectar dos o más computadoras entre sí para transmitirse la
información, es necesario conectarlas mediante un soporte físico de transmisión.
Esta conexión puede ser local, urbana, interurbana o internacional, y está
constituida en base a un cable de hilo, coaxial, enlace de radio, satélite, etc. Esta
variedad de medios aporta toda una diversidad de fenómenos que dificultan la
adecuada transmisión.
4.6.1 El código de Hamming.
Paridad:
La paridad consiste en añadir un bit, denominado bit de paridad, que indique si el
número de los bits de valor 1 en los datos precedentes es par o impar. Si un solo

55. 53
bit cambiara por error en la transmisión, el mensaje cambiará de paridad y el error
se puede detectar (nótese que el bit donde se produzca el error puede ser el
mismo bit de paridad). La convención más común es que un valor de paridad de 1
indica que hay un número impar de unos en los datos, y un valor de paridad de 0
indica que hay un número par de unos en los datos.
Repetición:
Otro código utilizado consistía en repetir cada bit de datos varias veces para
asegurarse de que la transmisión era correcta. Por ejemplo, si el bit de datos que
se enviará fuera un 1, un código de repetición con n=3, enviaría “111″. Si los tres
bits recibidos no eran idénticos, había un error. En un ambiente sin demasiado
ruido, la mayoría de las veces solamente cambiaría un bit en cada paquete de tres
bits. Por lo tanto, datos del tipo 001, 010, y 100 se corresponden al bit 0, mientras
que 110, 101, y 011 se corresponden con el bit 1. Es como si el bit original se
obtuviera por mayoría en una “votación”. Un código con esta capacidad de
reconstruir el mensaje original en la presencia de errores se conoce como código
corrector de errores.
Unidad 5.- El presente y futuro de las comunicaciones
5.1 Sistema telefónico conmutado.
La principal infraestructura de telecomunicaciones internacional ha sido el sistema
telefónico público de conmutación de circuitos. Este sistema se diseño para la
transmisión analógica de voz y es inadecuado para las necesidades de las
comunicaciones modernas. Anticipando una demanda considerable por parte de
los usuarios de un servicio digital de extremo a extremo las compañías de teléfono
del mundo y las PTT se unieron en 1984 bajo los auspicios de la CCITT y
estuvieron de acuerdo en construir un sistema de teléfonos de conmutación de
circuitos nuevo, completamente digital, para principios del siglo XXI.
Este nuevo sistema, llamado ISDN (Integrated Services Digital Network, red digital
de servicios integrados), tiene como meta principal la integración de servicios de
voz y sin voz. ISDN ya está disponible en muchas localidades y su uso está
creciendo lentamente.
El servicio clave de ISDN continuará siendo la voz, aunque se añadirán muchas
características mejoradas. Por ejemplo, muchos gerentes de compañías tienen un
botón de intercomunicación en sus teléfonos para llamar a sus secretarias en
forma instantánea (sin tiempo de establecimiento de llamada). Una característica
de ISDN son los teléfonos con múltiples botones para establecer llamadas
inmediatas con teléfonos en cualquier parte del mundo.

56. 54
Los servicios avanzados que no son de voz incluyen tomar la lectura del medidor
de electricidad en forma remota y alarmas en línea médicas, contra ladrones, y de
humo que llaman en forma automática al hospital, a la policía o al departamento
de bomberos, respectivamente, y proporcionan la dirección para agilizar la
respuesta.
ARQUITECTURA DEL SISTEMA ISDN
Es el momento de examinar la arquitectura de ISDN en detalle, particularmente el
equipo del cliente y la interfaz entre el cliente y la compañía telefónica o PTT. La
idea clave en que se basa la ISDN es la del conducto digital de bits, un conducto
conceptual entre el cliente y la portadora a través del cual fluyen los bits. No
importa si los bits se originan en un teléfono digital, una terminal digital, una
máquina fax digital, o algún otro dispositivo.
LA INTERFAZ ISDN
El conducto de bits ISDN maneja múltiples canales intercalados mediante
multiplexión por división en el tiempo. Se ha estandarizado varios tipos de canales:
1. Canal analógico telefónico de a kHz
2. Canal digital PCM de 64 kbps para voz o datos
3. Canal digital de 8 a 16 kbps
4. Canal digital de 16 kbps para señalización fuera de banda
5. Canal digital de 64 kbps para señalización ISDN interna
6. Canal digital de 384, 1536 0 1920 kbps
No era intención del CCITT permitir una combinación arbitraria de canales en el
conducto digital de bits. Hasta ahora se han estandarizado tres combinaciones:
A. Velocidad básica: 2B + 1D
B. Velocidad primaria: 23B + 1D (Estados Unidos y Japón) o 30B + 1D
(Europa)
C. Híbrida: 1A + 1C.

57. 55
5.2.- Comunicaciones móviles.
Servicios de Comunicaciones Móviles.- Los más extendidos son la telefonía
móvil terrestre, la comunicación móvil por satélite, las redes móviles privadas, la
radiomensajería, la radiolocalización GPS, las comunicaciones inalámbricas y el
acceso a Internet móvil. De todos ellos hablaremos a continuación, con más o
menos profundidad.
Telefonía Móvil Terrestre.- La telefonía móvil terrestre utiliza estaciones
terrestres. Éstas se encargan de monitorizar la posición de cada terminal
encendido, pasar el control de una llamada en curso a otra estación, enviar una
llamada a un terminal suyo, cada estación tiene un área de cobertura, zona dentro
de la cual la comunicación entre un terminal y ésta se puede hacer en buenas
condiciones.
Las zonas de cobertura teóricamente son hexágonos regulares o celdas. En la
práctica, toman muy distintas formas, debido a la presencia de obstáculos y a la
orografía cambiante de la celda. Los primeros sistemas de telefonía móvil
terrestre, TACS, AMPS, NMT, TMA, NAMT,… o de primera generación, eran
analógicos. Los terminales eran bastante voluminosos, la cobertura se limitaba a
grandes ciudades y carreteras principales, y sólo transmitían voz.
La compatibilidad entre terminales y redes de diferentes países no estaba muy
extendida. NMT se utiliza en los países nórdicos, AMPS y TACS en EEUU, y
NAMT en Japón. En GSM, cada frecuencia puede transmitir varias
conversaciones. Esto se consigue mediante la TDM, o multiplexación por división
en el tiempo. El tiempo de transmisión se divide en pequeños intervalos de tiempo.
Cada intervalo puede ser utilizado por una conversación distinta. Además, una
misma conversación se lleva a cabo en intervalos de distintas frecuencias, con lo
que no se puede asociar una llamada a una frecuencia. De este modo, si una
frecuencia se ve afectada por una interferencia, una conversación que utilice esta
frecuencia, sólo observará problemas en los intervalos pertenecientes a dicha
frecuencia. Esto se denomina TDMA.
En los sistemas CDMA, acceso con multiplexación por división de código, lo que
se hace es que cada llamada utiliza un código que le diferencia de las demás.
Esto permite aumentar el número de llamadas simultáneas o la velocidad de
transmisión, lo que se hace necesario ante los crecientes requerimientos de la
telefonía móvil.

58. 56
Telefonía móvil vía satélite.- En este caso las estaciones están en los satélites.
Estos suelen ser de órbita baja. Su cobertura prácticamente cubre todo el planeta.
Esta es la principal ventaja que presentan frente a la telefonía móvil terrestre. Las
desventajas son de mucho peso: mayor volumen del terminal a utilizar y precio de
las llamadas y terminales.
Dos son los operadores que ofrecen este servicio a nivel mundial: Iridium y Global
Star?. El primero está a punto de comenzar el derribo de sus satélites, debido a
las astronómicas deudas que ha contraído. Durante los últimos meses ha
intentado encontrar un comprador que se hiciera cargo de las deudas, e intentará
sacar el negocio a flote, pero no ha encontrado a nadie dispuesto a tomar
semejante riesgo.
Sigue ofreciendo unos servicios mínimos a sus antiguos clientes, pero ya no
realiza ningún tipo de actividad comercial (publicidad, captación de clientes,…).
Además recomienda a sus clientes que busquen opciones alternativas a sus
servicios, porque en cualquier momento dejan de prestarlos. Su constelación de
satélites de órbita baja consta de 66 unidades situadas a 780 Km de la Tierra.
Utiliza tanto FDMA como TDMA. Cada satélite disponía de 48 haces o sectores.
5.3 Internet.
Desde los 1960s, la cantidad de antenas que han ido ocupando áreas geográficas
urbanas se incrementaron de manera considerable. Estas no sólo son de
comunicaciones de Radio y de Televisión sino también de servicios telefónicos y
de telefonía celular, y lo último son de servicios de información digital (Internet).
Todos estos servicios son muy requeridos por toda la población, tanto así que
incluso se buscan nuevas tecnologías para dichos servicios y con ello la evolución
de los mismos.

59. 57
Antes Internet nos servía para un objetivo claro. Navegábamos en Internet para
algo muy concreto. Ahora quizás también, pero sin duda alguna hoy nos podemos
perder por el inmenso abanico de posibilidades que nos brinda la Red.
Hoy en día, la sensación que nos produce Internet es un ruido interferencias una
explosión cúmulo de ideas distintas, de personas diferentes, de pensamientos
distintos de tantas y tantas posibilidades que para una mente pueda ser excesivo.
El crecimiento o más bien la incorporación de tantas personas a la Red hace que
las calles de lo que en principio era una pequeña ciudad llamada Internet se
conviertan en todo un planeta extremadamente conectado entre sí entre todos sus
miembros.
El hecho de que Internet haya aumentado tanto implica una mayor cantidad de
relaciones virtuales entre personas. Conociendo este hecho y relacionándolo con
la felicidad originada por las relaciones personales, podemos concluir que cuando
una persona tenga una necesidad de conocimiento popular o de conocimiento no
escrito en libros, puede recurrir a una fuente más acorde a su necesidad.
Como ahora esta fuente es posible en Internet dicha persona preferirá prescindir
del obligado protocolo que hay que cumplir a la hora de acercarse a alguien
personalmente para obtener dicha información y por ello no establecerá una
relación personal sino virtual. Este hecho, implica la existencia de un medio capaz
de albergar soluciones para diversa índole de problemas.