Este documento presenta una actividad sobre redes locales básicas realizada por Jefferson Fabian Barbosa Salinas para la Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Explica conceptos clave como la diferencia entre datos y señales, la señalización, la transmisión de datos, tipos de señales, ancho de banda, modulación y codificación de datos, y técnicas de multiplexación.

1. ACTIVIDAD FASE I REDES LOCALES BASICAS
AUTOR:
JEFFERSON FABIAN BARBOSA SALINAS
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA ECBTI
INGENIERÍA DE SISTEMAS
IBAGUÉ
2015
ACTIVIDAD FASE I REDES LOCALES BASICAS

2. AUTOR:
JEFFERSON FABIAN BARBOSA SALINAS
Tutor:
Leonardo Bernal Zamora
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA ECBTI
INGENIERÍA DE SISTEMAS
IBAGUÉ
2015

3. ¿Cuál es la Diferencia entre dato y Señal?
Un dato es cualquier entidad capaz de transportar información, puede ser una imagen,
sonido, etc. mientras que la señal es una representación eléctrica o electromagnética de los
datos, una función de una o más variables que transportan información es decir una
transmisión.
Uno de los aspectos fundamentales del nivel físico es transmitir información en forma de
señales electromagnéticas. La información que utilizan las personas o las aplicaciones no
está en un formato que se pueda transmitir por una red. El medio de transmisión funciona
transmitiendo energía en forma de señales electromagnéticas. La información debe ser
convertida a señales electromagnéticas, para poder ser transmitida. Todos los formatos de
información considerados (voz, datos, imágenes, vídeo) se pueden representar mediante
señales electromagnéticas.
Dependiendo del medio de transmisión y del entorno donde se realicen las comunicaciones,
se pueden utilizar señales analógicas o digitales para transportar la información.
La representación de los datos en los sistemas informáticos es digital y binaria. La
transmisión de datos tiene restricciones muy severas en la admisión de errores de
transmisión.
El éxito en la transmisión de datos depende de dos factores: La calidad de la señal y las
características del medio de transmisión. Los primeros conceptos que debemos de tener
claros son los siguientes:
• Dato: Cualquier entidad capaz de transportar información
• Señales: representación eléctrica o electromagnética de los datos
• Señalización: la propagación física de una señal a través del medio adecuado.
• Transmisión: la comunicación de datos mediante la propagación y el procesamiento de
señales.
Al conjunto de procedimientos para intercambiar datos se denomina: comunicación de
datos.
Al conjunto de procedimientos y medios físicos se denomina: red de transmisión de datos.
El diseñador de un sistema de comunicaciones debe tener presente cuatro factores
determinantes:
• Ancho de banda
• Velocidad de transmisión

4. • Ruidos o distorsiones posibles
• Tasa de errores
¿Qué se entiende por señalización?
Es la propagación física de una señal a través del medio adecuado, también se puede definir
como las reglas que describen el tratamiento que se les dará a determinados datos, los
cuales se enviaran por medio de señales dispuestas a ser trasmitidas empleando un sistema
en que se acepta información de una fuente y se transforma para ser comunicada.
¿Qué es Transmisión de datos y cuál es su clasificación?
Transmisión de datos es la comunicación de datos mediante la propagación y el
procesamiento de señales o la transferencia física de datos (información convertida en bits)
por un canal de comunicación. Los datos se representan como una señal electromagnética,
de tensión eléctrica, etc. En un sistema análogo la señal que transporta la información es
continua ej. un telegrama.
La transmisión de datos se clasifica en Transmisión analógica y transmisión digital,
dependiendo la forma de conducir la señal en: Medios de transmisión guiados o alámbricos.
Medios de transmisión no guiados o inalámbricos Según el sentido de la transmisión
existen 3 tipos diferentes de transmisión: Simplex, Semiduplex, Duplex
Que son las señales análogas y las señales Digitales (características)
Una Señal Analógica es un tipo de señal generada por un tipo de fenómeno
electromagnético y que es representable por una función matemática continúa en la que es
variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en función del
tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de este tipo son
eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas
como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas.

5. La señal digital es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético
en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de
algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un
cierto rango. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados:
abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada (véase circuito de
conmutación). Esto no significa que la señal físicamente sea discreta ya que los campos
electromagnéticos suelen ser continuos, sino que en general existe una forma de
discretizarla unívocamente.
Señal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.
Señal digital con ruido
Características

6. En una señal que es la amplitud, la frecuencia, el periodo, la fase y la longitud de
onda.
Amplitud:
Frecuencia:

7. El periodo:
La fase:
La longitud de onda:

8. Explique que es el espectro y que es el ancho de banda y cuáles son sus características.
Espectro: El espectro electromagnético (o simplemente espectro) es el rango de todas las
radiaciones electromagnéricas posibles. El espectro de un objeto es la distribución
característica de la radiación electromagnética de ese objeto.
El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio
moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que
cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un
átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la
longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del
universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo.
Características:
 El espectro cubre la energía de ondas electromagnéticas que tienen longitudes de
onda diferentes. Las frecuencias de 30 Hz y más bajas pueden ser producidas por
ciertas nebulosas estelares y son importantes para su estudio. Se han descubierto
frecuencias tan altas como 2.9 * 1027 Hz a partir de fuentes astrofísicas.
 La energía electromagnética en una longitud de onda particular λ (en el vacío) tiene
una frecuencia asociada f y una energía fotónica E. Así, el espectro
electromagnético puede expresarse en términos de cualquiera de estas tres variables,
que están relacionadas mediante ecuaciones.
 De este modo, las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de
onda corta y energía alta; las ondas de frecuencia baja tienen una longitud de onda
larga y energía baja.
 Siempre que las ondas de luz (y otras ondas electromagnéticas) se encuentran en un
medio (materia), su longitud de onda se reduce. Las longitudes de onda de la
radiación electromagnética, sin importar el medio por el que viajen, son, por lo
general, citadas en términos de longitud de onda en el vacío, aunque no siempre se
declara explícitamente.
 Generalmente, la radiación electromagnética se clasifica por la longitud de onda:
ondas de radio, microondas, infrarroja y región visible, que percibimos como luz,
rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

9.  El comportamiento de la radiación electromagnética depende de su longitud de
onda. Las frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas, y las
frecuencias inferiores tienen longitudes de onda más largas. Cuando la radiación
electromagnética interacciona con átomos y moléculas, su comportamiento también
depende de la cantidad de energía por cuanto que transporta. La radiación
electromagnética puede dividirse en octavas (como las ondas sonoras).
Ancho de banda:
Es una medida de recursos disponibles para transmitir datos. También es una medida que se
usa para definir la velocidad de Internet, se puede usar para referirse a capacidad o a
consumo. Se mide en bits por segundo (bits/s), en kilobits por segundo (kbit/s), megabits
por segundo (Mbit/s) o algún otro múltiplo. También se le conoce como ancho de banda
digital o ancho de banda de red.
Características:
 El ancho de banda es finito. En otras palabras, independientemente del medio que se
utilice para construir la red, existen límites para la capacidad de la red para
transportar información. El ancho de banda está limitado por las leyes de la física y
por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios.
 El ancho de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para una red de área
local (LAN) capaz de brindar un ancho de banda casi ilimitado durante un período
extendido de tiempo. Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre
hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios.
 El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red,
diseñar nuevas redes y comprender la Internet. Un profesional de creación de redes,
debe comprender el fuerte impacto del ancho de banda y la tasa de transferencia en
el rendimiento y el diseño de la red. La información fluye en una cadena de bits de
un computador a otro en todo el mundo.
 La demanda de ancho de banda no para de crecer. No bien se construyen nuevas
tecnologías e infraestructuras de red para brindar mayor ancho de banda, se crean
nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor capacidad. La entrega de contenidos
de medios enriquecidos a través de la red, incluyendo video y audio fluido, requiere
muchísima cantidad de ancho de banda.
 Medición: En los sistemas digitales, la unidad básica del ancho de banda es bits por
segundo (bps). El ancho de banda es la medición de la cantidad de información, o
bits, que puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo determinado,
o segundos. Aunque el ancho de banda se puede describir en bits por segundo, se
suelen usar múltiplos de bits por segundo. En otras palabras, el ancho de banda de
una red generalmente se describe en términos de miles de bits por segundo (kbps),

10. millones de bits por segundo (Mbps), miles de millones de bits por segundo (Gbps)
y billones de bits por segundo (Tbps).
Explique que es la modulación y codificación de datos (cuales son los tipos de
modulación que existen.
Modulación:
La “modulación” es el método de procesar una señal de forma que se adecue a las
características de propagación del canal de comunicación.
La modulación consiste en variar una característica (amplitud, frecuencia o fase) de una
señal (portadora) en función de una segunda señal (moduladora o modulación).
¿Por qué se modulan las señales? El proceso de modulación supone una adaptación de la
señal al medio de transmisión por el cual va a propagarse. Normalmente implica la
alteración de su banda de frecuencias para transmitir la señal en una gama de frecuencias
más adecuada. La necesidad de modular viene dada por la imposibilidad de la propagación
de la señal en su banda de frecuencias “base”, o en superar las dificultades que representa
esta propagación.
Se llama moduladora a la señal que contiene toda la información que se quiere enviar.
Existe también una señal encargada de “trasladar” al otro extremo de la comunicación esa
información que contiene la moduladora. Esta señal que se encarga de llevar la información
de la moduladora se denomina portadora o carrier. . El resultado del proceso será una señal
llamada portadora modulada. En general, la modulación va a consistir en la alteración
sistemática de algún parámetro de la señal portadora a cargo de la señal moduladora, que es
la que originalmente contiene la información.
Tipos de modulación:
 La modulación en amplitud (A.M.)
Una señal de A.M. de banda vestigial (o banda residual) se utiliza en sistemas en los
que se desea hacer un uso más eficiente del ancho de banda, como en la transmisión
de televisión.
En la modulación de banda vestigial no se transmiten las dos bandas laterales
completas, sino sólo una banda lateral y parte de la otra.
 La modulación en frecuencia (F.M.) La técnica de multicanalización por división en
frecuencia (FDM) se emplea para generar la señal estereofónica de F.M. (F.M.
estéreo).
Para generar la señal estéreo, la señal de banda base se divide en una señal de canal
derecho y en otra de canal izquierdo.

11. A partir de estas señales, se genera una señal con la suma y otra con la resta de estos
canales.
Con las dos señales se genera la señal compuesta de banda base que se modula en
frecuencia.
El espectro de la señal compuesta de banda base consiste en la combinación del
espectro de la suma de los canales derecho e izquierdo (señal mono), del espectro de
la resta de los canales y de una señal piloto.
Existen también métodos de modulación en fase (como PSK) y en cuadratura (como
QAM).
Codificación de datos:
Una señal es digital si consiste en una serie de pulsos de tensión. Para datos digitales no
hay más que codificar cada pulso como bit de datos. En una señal unipolar (tensión siempre
del mismo signo) habrá que codificar un 0 como una tensión baja y un 1 como una tensión
alta (o al revés). En una señal bipolar (positiva y negativa), se codifica un 1 como una
tensión positiva y un 0 como negativa (o al revés). La razón de datos de una señal es la
velocidad de transmisión expresada en bits por segundo, a la que se transmiten los datos. La
razón de modulación es la velocidad con la que cambia el nivel de la señal, y depende del
esquema de codificación elegido.
- Un aumento de la razón de datos aumentará la razón de error por bit.
- Un aumento de la relación señal-ruido (S/N) reduce la tasa de error por bit.
- Un aumento del ancho de banda permite un aumento en la razón de datos.
Que es la Multiplexación y cuáles son las técnicas que existen.
La Multiplexación es un Conjunto de técnicas que permiten la transmisión simultánea de
múltiples señales a través de un único enlace de datos y Es la compartición de un canal de
comunicación de alta capacidad/velocidad por varias señales.

12. Multiplexación por División en Frecuencia (MDF)
La multiplexación por división en frecuencia es una técnica que consiste en dividir
mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal
forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales).
En el extremo de la línea, el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulación la señal, obteniendo separadamente cada uno de los subcanales. Esta
operación se realiza de manera transparente a los usuarios de la línea. Se emplea este tipo
de multiplexación para usuarios telefónicos, radio, TV que requieren el uso continuo del
canal.

13. Multiplexación por División en el Tiempo (MTC)
La multiplexación por división de tiempo es una técnica para compartir un canal de
transmisión entre varios usuarios. Consiste en asignar a cada usuario, durante unas
determinadas "ranuras de tiempo", la totalidad del ancho de banda disponible. Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de información llamadas tramas, y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada. De esta forma, el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicación, el segundo a la segunda, y
así sucesivamente, hasta que el n-esimo más uno vuelva a corresponder a la primera.
El uso de esta técnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisión
excede de la tasa de las señales digitales a transmitir. El multiplexor por división en el
tiempo muestrea, o explora, cíclicamente las señales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios, y transmite las tramas a través de una única línea de comunicación de
alta velocidad. Los MDT son dispositivos de señal discreta y no pueden aceptar datos
analógicos directamente, sino demodulados mediante un módem.
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de carácter. En un MDT a nivel de bit, cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado. El MDT de caracteres manda un
carácter en cada canal de la trama. El segundo es generalmente más eficiente, dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit. La operación de muestreo debe ser lo
suficientemente rápida, de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos.

14. Multiplexación estadística
En situaciones reales, ningún canal de comunicaciones permanece continuamente
transmitiendo, de forma que, si se reserva automáticamente una porción del tiempo de
transmisión para cada canal, existirán momentos en los que, a falta de datos del canal
correspondiente, no se transmita nada y, en cambio, otros canales esperen
innecesariamente. La idea de esta Multiplexación consiste en transmitir los datos de
aquellos canales que, en cada instante, tengan información para transmitir.
Los multiplexores MDT estadísticos (MDTE) asignan dinámicamente los intervalos de
tiempo entre los terminales activos y, por tanto, no se desaprovecha la capacidad de la línea
durante los tiempos de inactividad de los terminales.
El funcionamiento de estos multiplexores permite que la suma de las velocidades de los
canales de entrada supere la velocidad del canal de salida. Si en un momento todos los
canales de entrada tienen información, el tráfico global no podrá ser transmitido y el
multiplexor necesitará almacenar parte de esta información.
Los multiplexores estadísticos han evolucionado en un corto período de tiempo
convirtiéndose en máquinas muy potentes y flexibles. Han acaparado prácticamente el
mercado de la MDT y constituyen actualmente una seria competencia a los MDF. Estos
proporcionan técnicas de control de errores y control del flujo de datos. Algunos
proporcionan la circuitería de modulación para realizar la interfaz con redes analógicas.

15. De otra forma, sería necesario usar módem separados. El control de flujo se emplea para
prevenir el hecho de que los dispositivos puedan enviar datos a un ritmo excesivo a las
memorias tampón buffer de los multiplexores.
En CDMA, la señal se emite con un ancho de banda mucho mayor que el precisado por los
datos a transmitir; por este motivo, la división por código es una técnica de acceso múltiple
de espectro expandido. A los datos a transmitir simplemente se les aplica la función lógica
XOR con el código de transmisión, que es único para ese usuario y se emite con un ancho
de banda significativamente mayor que los datos.
La Multiplexación por división en código o CDM
A la señal de datos, con una duración de pulso Tb, se le aplica la función XOR con el
código de transmisión, que tiene una duración de pulso Tc. (Nota: el ancho de banda
requerido por una señal es 1/T, donde T es el tiempo empleado en la transmisión de un bit).
Por tanto, el ancho de banda de los datos transmitidos es 1/Tb y el de la señal de espectro
expandido es 1/Tc. Dado que Tc es mucho menor que Tb, el ancho de banda de la señal
emitida es mucho mayor que el de la señal original, y de ahí el nombre de "espectro
expandido".
Cada usuario de un sistema CDMA emplea un código de transmisión distinto (y único) para
modular su señal. La selección del código a emplear para la modulación es vital para el
buen desempeño de los sistemas CDMA, porque de él depende la selección de la señal de
interés, que se hace por correlación cruzada de la señal captada con el código del usuario de
interés, así como el rechazo del resto de señales y de las interferencias multi-path
(producidas por los distintos rebotes de señal).
El mejor caso se presenta cuando existe una buena separación entre la señal del usuario
deseado (la señal de interés) y las del resto; si la señal captada es la buscada, el resultado de
la correlación será muy alto, y el sistema podrá extraer la señal. En cambio, si la señal
recibida no es la de interés, como el código empleado por cada usuario es distinto, la
correlación debería ser muy pequeña, idealmente tendiendo a cero (y por tanto eliminando
el resto de señales). Y además, si la correlación se produce con cualquier retardo temporal
distinto de cero, la correlación también debería tender a cero. A esto se le denomina
autocorrelación y se emplea para rechazar las interferencias multi-path.2
En general, en división de código se distinguen dos categorías básicas: CDMA síncrono
(mediante códigos ortogonales) y asíncrono (mediante secuencias pseudoaleatorias).

17. BIBLIOGRAFÍA
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