Curso: Sistema de manufactura: 05 Comunicaciones

Sistema de manufactura
Ingeniería de Sistemas y Seguridad Informática
Mg. Ing. Jack Daniel Cáceres Meza, PMP
jack_caceres@hotmail.com
Sesiones 07 y 08
Comunicaciones

2
Mg, Ing. Jack Daniel Cáceres Meza, PMP
Comunicación
Modelo SHANNON-WEAVER

3
Factores básicos de la comunicación
 El emisor es quien está de acuerdo con la intención de expresar un
mensaje, es quien lo emite
 El referente es el objeto, la idea o la cosa -física o abstracta- a la que
alude el mensaje comunicativo.
 El receptor es la persona que recibe el mensaje.
 El código es el idioma que habla el emisor y el receptor.
 El mensaje es la información representada por medio de código que el
emisor transmite o quiere transmitir al receptor. Es la idea o cosa
"referente" desde un punto de vista intrínsecamente material aunque
lo fuese abstracto.
 El canal es el medio que se utiliza para hacer llegar el mensaje, por
ejemplo: un teléfono móvil.
 El contexto es la situación que se crea cuando se haya comunicación,
es decir, el alrededor.

4
Teoría del proceso comunicativo
 Fuente
 Emisor o codificador
 Receptor o decodificador
 Código
 Mensaje
 Canal
 Referente
 Situación
 Interferencia, barrera o ruido
 Retroalimentación o realimentación

5
Información, señalización y transmisión
 Dato: cualquier entidad capaz de transportar información (binaria)
 Señales: representaciones electromagnéticas de los datos (audio, vídeo
-convencionales)
 Transmisión: comunicación de datos mediante la propagación y
procesamiento de señales.

6
Sistema óptico
Transmisor (LED, láser)
Fibra de bajas pérdidas MM o SM
Información a
transmitir
Detector de luz (PIN, APD)
1
2
3

7
Fibra óptica
Núcleo (core). Es un hilo de vidrio
fabricado con SiO2. Conduce la luz.
De 8 a 62,5 μm de diámetro.
Revestimiento (cladding). Es un tubo
de vidrio fabricado con SiO2, de
distinta densidad óptica que el
núcleo. Confina la luz dentro del
núcleo. De 125 μm de diámetro.
Recubrimiento (coating). Es un
buffer o amortiguador de plástico.
Protege al núcleo y al revestimiento
de cualquier daño. De 245 μm de
diámetro.

8
Propagación en fibra óptica
• OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta
hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s),
usan LED como emisores
• OM2: Fibra 50/125 µm, soporta
hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s),
usan LED como emisores
• OM3: Fibra 50/125 µm, soporta
hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m),
usan láser (VCSEL) como emisores.

9
Medios de transmisión no guiados
• De 2GHz a 40 GHz: Microondas, haces altamente direccionales, enlaces punto a punto, comunicación vía satélite
• De 30MHz a 1GHz: ondas de radio (omnidireccional), radio, TV(UHF,VHF)
• De 300GHz - 200THz para conexión local, Infrarrojos (no atraviesa paredes)

10
Composición de una red

11
Señalización analógica
 Modulación: proceso de adaptación de señales (analógicas o digitales)
para transmisión en redes analógicas
 La Señal moduladora (señal de entrada que contiene los datos) se
combina con la Señal portadora (señal continua de frecuencia
constante) generando la señal modulada que se transmite en el medio
(será una señal limitada en banda, pasabanda)
Modulación= proceso de
adaptación de la señal portadora al
medio
http://www.icc.uji.es
Se denomina señal en banda base
la que no sufre ningún proceso de
modulación a la salida de la fuente
que la originó

12
Modulación de amplitud utilizando como moduladora una
señal digital

13
Standards in MODEM Communication
 Modulation standards
 Frequency shift keying (FSK)
 Phase shift keying (PSK)
 Differential phase shift keying (DPSK)
 Quadrature amplitude modulation (QAM)
 Standards by ITU-T
 V.32 for 9.6 kbps & V.32bis for 14.4 kbps
 V.34 for 28.8 kbps & V.34+ or V.34bis for 33.6 kbps
 V.90 for 56 kbps
 Data compression standards
 V.42bis by ITU-T
 Microcom Networking Protocol (MNP 7 or 10) by Microcom, Inc.
 Error correction Standard
 MNP 2-4
¿Hayes?

14
Frequency shift keying (FSK)
Un 0 binario se puede
representar con una
frecuencia f1, y el 1
binario se representa
con una frecuencia
distinta f2

15
Phase shift keying (PSK)

16
Differential phase shift keying (DPSK)

17
Quadrature amplitude modulation (QAM)
Técnica que transporta dos señales
independientes, mediante la
modulación de una señal
portadora, tanto en amplitud como
en fase.
Esto se consigue modulando una
misma portadora, desfasada en 90°.
Se dobla el ancho de banda
efectivo.
Diagrama de constelación
(cada grupo de m-bits de entrada genera 2^m
estados de modulación)

18
La voz es una señal análoga en tiempo real de amplitud
variable.
Presenta niveles de alta y baja energía con segmentos nulos.
Características de la Voz

19
Codificación
El proceso de muestreo consiste en
tomar valores instantáneos de una
señal analógica, a intervalos de tiempo
iguales. A los valores instantáneos
obtenidos se les llama muestras.
La comunicación de voz es
analógica, mientras que la
red de datos es digital. La
transformación de la señal
analógica a una señal digital
se realiza mediante una
conversión analógico-digital.
La cuantificación es el
proceso mediante el cual
se asignan valores
discretos, a las
amplitudes de las
muestras obtenidas en el
proceso de muestreo.

20
Se toman muestras de la señal de voz a una frecuencia
denominada frecuencia de muestreo:
frecuencia de muestreo = 4KHz x 2 = 8KHz,
Cada muestra se representa por un Byte= 8 bits
Total bits: 8,000 muestras x 8bits = 64 Kbps
Tratamiento de la Voz
Conversor A/D
A/D
Señal de voz DS0 64 kbps DSP
CODEC
4.8 - 32 kpbs
Muestreo a 8 kbps

21
Procesamiento de la voz

22
Códecs
Códec Descripción
Ancho de
Banda
(Kbits/s)
Frecuencia de
Muestreo (Khz)
MOS Observaciones
G.711
Modulación por
impulsos codificados
(MIC) de frecuencias
vocales
64 Kbits/s 8 KHz 4.1
Representa señales de audio con
frecuencias de la voz humana, mediante
muestras comprimidas de una señal de
audio digital . Posee 2 Versiones para
muestrear la señal: G.711a (Europa y resto
del mundo) y G.711u (US, Japón).
G.726
Modulación por
impulsos codificados
diferencial adaptativa
(MICDA)
16, 24, 32 y
40 Kbits/s
8 KHz 3.85 ADPCM. Reemplazó al G.721 y G.723.
G.729
Codificación de la
voz mediante
predicción lineal con
excitación por código
algebraico de
estructura conjugada
8 Kbits/s 8 KHz 3.92
Bajos requerimientos en ancho de banda.
Comprime audio de voz en trozos de 10
milisegundos.
G.723.1
Códec de voz de
doble velocidad para
la transmisión en
comunicaciones
multimedia
5.3 y 6.3
Kbits/s
8 KHz 3.8-3.9
Diseñado para videoconferencia-telefonía a
través de línea de teléfono estándares.
Optimizado para codificar y decodificar en
tiempo real.

23
¿Qué es Voz sobre IP?
 Voz sobre IP o VoIP, es un término genérico que se refiere a
técnicas que posibilitan la transmisión de tráfico de voz, a través
de una o más redes que utilizan el Protocolo Internet (IP).
 Los estándares para la VoIP:
 H.323 estandar de la UIT con presencia mas temprana en la
industria y mayormente adoptado.
 Session Initiation Protocol o SIP (IETF RFC 2543) un protocolo de
señalización de llamadas basado en texto. Bastante utilizado en la
actualidad.
 Media gateway Controller (Megaco)/ H.248.
 Los estándares técnicos constan de un conjunto de protocolos
que cumplen distintas funciones, control de tiempo, notificación,
control de saltos, encaminamiento, etc.

24
Encapsulamiento VoIP
Por ejemplo, si el CODEC usado es G.711 y el periodo de paquetización es 20
ms, la carga útil será de 160 bytes:
WAN
LAN
Luego de sumar los overhead correspondientes, resultará una trama total de 206
bytes en una red WAN y de 218 bytes en una red LAN. El ancho de banda se
calcula:
Overhead de protocolo
64000bit
seg
×
1octeto
8bit
×
1 seg
1000ms
× 20 ms= 160octetos
218octetos×
8bit
1octeto
×
1000ms
1 seg
×
1
20ms
= 87200
bit
seg
= 87.2 Kbps

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