TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIONES

TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIONES
Conceptos Básicos Transmisión – Banda Ancha

ESQUEMA DE LA COMUNICACIÓN
Un emisor envía un mensaje a un receptor, a través de un canal los signos de un código y de acuerdo al contexto en que se establece la comunicación. Ruido: Obstáculo que dificulta la comunicación, de tal modo que suponga una pérdida de contenido del mensaje. Redundancia: Aparición de elementos que no aportan información nueva al mensaje.

Emisor: Que transmite la información (individuo, grupo o máquina). Receptor: Aquel que individual o colectivamente recibe la información Código: Conjunto o sistema de signos que el emisor utiliza para codificar el mensaje. Canal: Elemento físico por donde transmite la información. El canal puede ser medio natural o medio técnico. Mensaje: Información per sé. Contexto: Circunstancias que rodean el hecho o acto comunicativo y que permiten comprender el mensaje en su justa medida.

Elementos Básicos de las Comunicaciones
EMISOR Sistema que: codifica un mensaje mediante un sistema de codificación predefinido. modula (transforma) el mensaje en una señal apta para ser transmitida. transmite el mensaje a un canal en forma de señales. 4

CANAL Vía de comunicación que contempla los aspectos: Físico: dedicado a la generación, transmisión y detección de señales codificadas con información, buscando: Calidad: aptitud de reconocer señales sin error Velocidad Lógico (o de información): dedicado a la forma de codificar información en las señales 5

RECEPTOR Sistema que detecta señales en el canal demodula (transforma la señal recibida en mensaje) decodifica 6

LENGUAJE QUE SE USA Código de los datos. En ocasiones se usa funciones de traducción. NORMAS PARA EL CÓDIGO Controla la información que se pasa y establece los turnos de intervención y espera . CONTROL DE TRANSMISIÓN DE DATOS Controla las conexiones y el movimiento de los datos

Elementos Básicos de las Comunicaciones PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN
Son conjuntos de normas para el intercambio de información, consensuadas por las partes comunicantes. En términos informáticos, una normativa necesaria de actuación para que los datos enviados se reciban de forma adecuada. Hay protocolos de muy diversos tipos, que se ocupan por ej. de: Asegurar que el orden de los paquetes recibidos concuerde con el de emisión. Garantizar que los datos enviados por una computadora se visualicen correctamente en el equipo receptor.

PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES
(Arquitectura de la Red). Nivel de Aplicación: Comunica aplicaciones que se ejecutan en distintos sistemas y lugares. Nivel de Presentación: Es el servicio que realiza la presentación de acuerdo a un formato determinado. Nivel de Sesión: Encargado de controlar y coordinar los datos en ambos sentidos. Nivel de Transporte: Encargado de definir el camino lógico desde el fuente hasta el destino. Nivel de Red: Luego se transforma en camino real para que la información viaje por la red. Nivel de Enlace: El camino real está formado por distintos elementos. Encargado de que los datos se transmitan eficazmente de un nodo a otro. Nivel Físico: Acceso al medio físico por el que va a haber una comunicación.

SÍNTESIS DE LOS NIVELES
¿Qué se desea hacer? Aplicación ¿Cómo se entenderá un proceso? Presentación ¿Con quién y cómo se hace la comunicación? Sesión ¿Dónde está el otro proceso? Transporte ¿Cuál es la ruta por la que se llega ahí? Red ¿Cómo va a ir a través de esa ruta? Enlace ¿Cómo se puede conectar al medio físico? Físico

ORGANISMOS INTERNACIONALES
DE ESTANDARIZACIÓN EIA/TIA: Asociación de Industrias Electrónicas y Asociación de la Industria de Telecomunicaciones. IEEE: Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos. FCC: Comisión Federal de Comunicaciones. ITU: Unión Internacional de Telecomunicaciones.

SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Enlaces: Tipos: Analógicos y Digitales Canales: Tipos: Materiales e Inmateriales Administración: Directo y Conmutado Operación: Simplex, Half Duplex y Full Duplex Transmisión: Modos: Sincrónico y Asincrónico Tecnologías:

TIPO DE ENLACES Conexión real entre dos nodos en una red
Analógico (continuo): Sistema que detecta midiendo los distintos valores de los estados que adopta sistema emisor; y los transmite en forma continua y análoga en cada instante de tiempo. Digital (discreto): Sistema que detecta los distintos valores medidos de los estados que adopta el sistema emisor; los codifica en forma de números discretos y transmite estos códigos.

TIPO DE CANALES Materiales: Propagación de señales eléctricas por conductores o cables de Plata, Oro, Cobre; o señales lumínicas como la fibra de vidrio o fibra plástica. Inmateriales: Radiación electromagnética de ondas producidas por la oscilación o la aceleración de cargas eléctricas (radio frecuencias RF)

ADMINISTRACIÓN DE CANALES
Directo: Se establece contacto directo entre dos corresponsales en forma permanente. Tal es el caso de los vínculos dedicados que se instalan entre dos puntos. Conmutado: Se establece contacto a través de un conmutador que se encarga de vincular dos corresponsales en forma transitoria. Tal es el caso de los conmutadores: Por Circuito o Línea (Teléfono) Por Mensaje (Télex) Por Paquete (Datos) (ATM - Frame Relay)

Sentido de la circulación de los mensajes
OPERACIÓN DE CANALES Sentido de la circulación de los mensajes Símplex Half-Dúplex Dúplex Full-Dúplex

MODOS DE TRANSMISIÓN CONEXIÓN ASINCRÓNICA
Se da lugar cuando el proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada palabra de código transmitido. Esto se lleva a cabo a través de unos bits especiales que definen el entorno de cada código. Bit de inicio y finaliza enviando información acerca de la finalización de la transmisión llamado bit de Finalización. CONEXIÓN SINCRÓNICA El transmisor y receptor están sincronizados con el mismo reloj. El receptor recibe continuamente la información a la misma velocidad que el transmisor la envía. Además se inserta información suplementaria para garantizar que no haya errores.

TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN
Redes WAN ATM Modo de transferencia Asíncrona, DSL (Línea de abonado digital) : Grupo de tecnologías que proveen una conexión digital sobre línea de abonado de la red. Telefónica local: ADSL, ADSL2, ADSL2+, SDSL, IDSL, HDSL, SHDSL, VDSL y VDSL2.

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
La circulación de cargas eléctricas por un conductor, genera alrededor del mismo una radiación magnética que se propaga por el aire. Una radiación magnética que incide en un conductor, induce en éste una circulación de cargas eléctricas.

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
Forma con la que la radiación electromagnética (energía) se propaga por el espacio. Amplitud (A): Desplazamiento máximo de un punto respecto de la posición de equilibrio (punto en el que la onda pasa de positiva a negativa y viceversa. Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos análogos consecutivos. Se mide en metros (m). Frecuencia (f): Número de ciclos o vibraciones por unidad de tiempo. Se mide en hercios (Hz). Velocidad (v): Velocidad con que se propaga la onda.

Espectro Radioeléctrico
Espectro Radioeléctrico.- Es una representación de todas las radiaciones de origen electromagnético que existen en la naturaleza, ordenadas según su frecuencia o su longitud de onda. Por conveniencia se divide el espectro en varias regiones atendiendo a su frecuencia (Bandas de frecuencia). Bandas de frecuencia.- Según la UIT-R se han designado 9 bandas.

Bandas de frecuencias

Dependencias Reguladoras
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) Organismo perteneciente a las Naciones Unidas, encargado de regular las telecomunicaciones a nivel internacional. La normativa está ampliamente disponible en documentos conocidos con el nombre de Recomendaciones, agrupados por series. Unión Internacional de Telecomunicaciones-Radiocomunicaciones (UIT-R). Es el Sector de la UIT encargado de la Radiocomunicaciones, su función es garantizar la utilización racional, equitativa, eficaz y económica del espectro de frecuencias radioeléctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones.

Comisión Interamericana de Telecomunicaciones (CITEL) Entidad de la Organización de los estados americanos, donde los gobiernos y el sector privado se reúnen para coordinar los esfuerzos regionales para desarrollar la Sociedad Global de la Información. Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones (CMR) Es un acontecimiento fundamental para el cumplimiento de las principales responsabilidades de la UIT, a fin de garantizar la utilización racional, equitativa, eficaz y económica del espectro de radiofrecuencias.

Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información Administrará de forma integral las tecnologías de la información, las telecomunicaciones y el espectro radioeléctrico, a través de la planificación y diseño de POLITICAS PÚBLICAS que permitan la inclusión de los ecuatorianos en la sociedad de la información. Consejo Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL) Ente encargado de dictar políticas y normas para regular los servicios de Telecomunicaciones. Otorga concesiones y permisos para la explotación de los servicios de Telecomunicaciones mediante procedimientos dictados por la Ley.

Secretaría Nacional de Telecomunicaciones (SENATEL) Ente encargado de ejecutar las políticas y resoluciones de CONATEL. Superintendencia de Telecomunicaciones (SUPTEL) Organismo encargado de gestionar, administrar y controlar el uso del espectro radioeléctrico y de vigilar que las empresas que prestan servicios de telecomunicaciones cumplan con lo establecido en la Ley en los contratos de concesión.

Servicios utilizados en el Espectro Radioeléctrico
Servicios Radioeléctricos. Servicios de Telecomunicaciones. 2.1. Servicios finales de telecomunicaciones Son aquellos servicios de telecomunicaciones que proporcionan la comunicación entre usuarios, incluidas las funciones del equipo terminal. Tales como: Servicio de telefonía móvil celular (STMC) Servicio Móvil Avanzado (SMA) Telefonía Fija Local Servicio telefónico de larga distancia internacional

Prestación de servicios finales de telecomunicaciones a través de terminales de telecomunicaciones de uso público. Explotación de servicios de telecomunicaciones fijo y móvil por satélites no geoestacionarios que se prestan directamente a usuarios finales a través de sistemas globales. 2.2. Servicios portadores Aquellos que proporcionan a Terceros la capacidad de transmitir voz, señales, datos, imágenes y sonidos entre puntos de terminación de una red definidos usando uno o más segmentos de una red. Los servicios de valor agregado (SVA) se incluyen también. En este grupo están: Portadores nacionales, Portadores Regionales.

3. Sistemas de Radiocomunicación Son aquellos que fomentan el uso y explotación del espectro radioeléctrico, eficazmente, regulado por el gobierno nacional. Entre los sistemas de radiocomunicación están: Modulación digital de banda ancha Sistemas comunales Sistema buscapersonas Sistemas convencionales Sistema troncalizado Enlace radioeléctrico Satelital privado Banda ciudadana Radioaficionados

Espectro Radioeléctrico
Conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan de forma ondulatoria a velocidad constante de km/s. Según la longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres.

Multiplexación Multiplexación de canales
Cuando se transmite simultáneamente, por un mismo canal un conjunto de señales. Hay n-líneas de entrada al multiplexor, y éste se conecta a un demultiplexor, a través una línea de transmisión. El canal es cada posible conexión, por tanto la línea de transmisión es capaz de llevar n-canales separados de voz o datos. El multiplexor combina (multiplexación) los datos de las n-entradas y los transmite sobre la línea. El demultiplexor acepta cadenas multiplexadas, las separa (demultiplexación) y las dirige hacia las salidas correspondientes.

Multiplexación Resumiendo:
Multiplexación es la combinación de 2 o más canales en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado Multiplexor. El proceso inverso es la demultiplexación. Cuando existe un protocolo de multiplexación que proporciona a múltiples usuarios la compartición de un medio común, ejemplo telefonía móvil o WiFi, se suele llamar Control de Acceso al medio o Método de Acceso Múltiple. Entre ellos sobresalen: FDMA, TDMA, CDMA

Multiplexación Técnicas de Multiplexión
1. División de frecuencias (FDM). 2. División de tiempo síncrona (TDM). 4. División de código (CDM). 5. División de longitud de onda (WDM).

Multiplexación División de frecuencias (FDM)
Para multiplexar varios canales juntos se les asigna a cada canal virtual un ancho de banda lo suficientemente grande para que no interfiera con los demás y mantenerlos separados. Las frecuencias que viajan por el circuito están dividas de 4 en 4khz para cada canal.

Multiplexación División en el tiempo (TDM) Este método se usa para señales digitales o analógicas que previamente se hayan digitalizado. Consiste en transmitir varias señales por un mismo canal físico, mezclando a distintos intervalos de tiempo (time slot), distintas partes o porciones de la señal. La mezcla se puede realizar BIT a BIT o en bloques.

Multiplexación División de Código (CDM)
Es de tipo complejo, está basado en el uso de distintas codificaciones para cada canal que pueden ser transmitidos compartiendo tiempo y frecuencia simultáneamente. Usan complejos algoritmos de codificación. En los sistemas CDMA todos los usuarios transmiten en el mismo ancho de banda a la vez. En esta técnica, el espectro de frecuencias de una señal de datos es esparcido usando un código no relacionado con dicha señal. Como resultado el ancho de banda es mucho mayor.

Multiplexación División de longitud de onda (WDM)
WDM (Wavelength Division Multiple) Multiplexión óptica tiene su origen, en la posibilidad de acoplar la salida de diferentes fuentes emisoras de luz, cada una a una longitud de onda o frecuencia óptica diferente, sobre una misma fibra óptica. Con el tipo adecuado de fibra puede disponerse un dispositivo que realice (multiplexión y demultiplexión) a la vez, actuando como un multiplexor óptico de inserción-extracción. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad total 25.6 Tb/s sobre un solo par de fibra.

Comparación de técnicas de Acceso

División de longitud de onda - DWDM
En la actualidad los sistemas DWDM de ultralarga distancia, hacen referencia a sistemas que son capaces de transportar sobre una fibra óptica (1 para transmisión y otra para la recepción) hasta 160 canales o longitudes de onda. Cada una separación de 50Ghz. En cada una de estas longitudes de onda se puede transportar una señal de cualquier tipo (Sonet, Fibre Chalnnel, ATM/IP), de hasta 10Gbps. La distancia máxima que puede cubrir en la actualidad es de hasta Km. Sin regeneración eléctrica. Es un sistema caro, dentro de los sistemas WDM, sobre todo cuando trabajan en enlaces submarinos transoceánicos. Los principales fabricantes y suministradores de sistemas DWDM son: Alcatel, Ciena, Cisco, Ericsson, Huawei, Lucent, Marconi y Nortel Networks.

BANDA ANCHA Banda Ancha
Es la transmisión de datos en donde se envían simultáneamente varias piezas de información, a fin de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. La ITU-T en la recomendación I.113 enmarca a la banda ancha a las técnicas capaces de transmitir más rápido que un acceso primario RDSI sea éste a 2 ó 6 Mbps. Clasificación De acuerdo a la forma de conducción de la señal a través del medio, los medios de transmisión se clasifican en: Medios de transmisión guiados y Medios de transmisión no guiados

BANDA ANCHA Tipo de conductor Velocidad máxima de transmisión
Medios de transmisión guiados Son los que conducen las señales desde un extremo a otro. La velocidad dependerá del medio de transmisión y si éste se usa para un enlace de punto a punto o multipunto. Características Tipo de conductor Velocidad máxima de transmisión Proporciona inmunidad frente a las interferencias electromagnéticas Facilidad de instalación Capacidad de soporte de tecnologías de nivel de enlace

BANDA ANCHA Fibra Óptica Coaxial Par Trenzado
Shielded Twisted Pair (STP) Unshielded Twisted Pair (UTP) FTP SFTP CAT 5e, 6e Fibra Óptica

MEDIOS GUIADOS CABLE COAXIAL (COBRE) CONECTORES CABLE

Armario de Centro de Cableado
MEDIOS GUIADOS PAR TRENZADO UTP (COBRE) Rack Abierto: Armario de Centro de Cableado Patchcord RJ45 Cordòn de conección Cpnector Jack RJ45

MEDIOS GUIADOS Par Trenzado STP Par Trenzado SFTP CAT 5e.

MEDIOS GUIADOS FIBRA OPTICA (VIDRIO O PLASTICO)

Cuadro Resumen

Medios de Transmisión No Guiados
Son medios de transmisión que no confinan las señales mediante ningún tipo de cable, ya que éstas se propagan libremente a través del medio. Los medios más importantes: Aire y Vacío La transmisión/recepción de información se lo realiza mediante antenas. Cuando se transmite la antena irradia energía electromagnética en el medio. Y al contrario cuando se recepta la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

Medios de Transmisión No Guiados
La configuración para las transmisiones pueden ser Direccional y Omnidireccional. Direccional.- La antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisoras y receptoras deben estar alineadas. Omnidireccional.- La radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones pudiendo la señal ser recibida por varias antenas. Cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional. Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en: 1. Radio 2. Microondas 3. Luz (infrarrojos/láser)

Medios de Transmisión No Guiados WIRELESS (RADIO FRECUENCIA)
Antena direccional Antena Omnidireccional Amplificador Access Point Punto de Acceso

Medios de Transmisión No Guiados ENLACES WIRELESS (RADIO FRECUENCIA)
Antenas direccionales Antenas direccionales Enlace Punto a Puto Antena Omnidireccional Enlace de Punto Enlace Multipunto

Banda Ancha Inalámbrica
WiMax Las redes metropolitanas inalámbricas (WMAN) cubren una distancia mucho mayor que las WLAN, conectando edificios entre sí dentro de un área geográfica amplia. Funciona similar a WiFi, pero a velocidades más altas, mayores distancias y mayor número de usuarios. Es una tecnología de última milla que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio.

WIMAX Los perfiles del equipamiento que existen actualmente en el mercado, compatibles con WiMax, son exclusivamente para las frecuencias 2.5 y 3.5Ghz. WiMax (802.16d y e) permitirán mayor movilidad y reducirán la dependencia de las conexiones con cable. Distancias de hasta 50kM, con antenas de alta ganancia y direccionales. Velocidad de hasta 70Mbps. Facilidad para añadir canales Anchos de banda configurables

Wi-Fi Las redes locales inalámbricas disponen de un alcance más amplio que las WPAN, normalmente se ubican en edificios de oficinas, restaurantes, casas, etc.

CONEXIONES WIFI Wi-Fi Estudio de consultora Abi Research estima sobre el crecimiento de las conexiones WiFi en el hogar crecerá exponencialmente entre 2008 y Pasaremos de 113 millones de conexiones del 2008 a 285 millones a finales del 2012. Obedece al # redes públicas y privadas que ofrecen Señal WiFi

3G Son redes amplias inalámbricas (por sus siglas en inglés WWAN), que disponen de mayor alcance, así como las más utilizadas hoy día en la infraestructura de telefonía móvil, aunque también disponen la capacidad de transmitir datos.

UWB Ultra-Wideband, es una tecnología basada en el estándar de Wi media, ofrece la comodidad y movilidad de las comunicaciones inalámbrica de interconexiones de alta velocidad en los dispositivos en toda la casa y oficina digital

UWB Diseñado para los de baja potencia y corto alcance, las redes inalámbricas de área personal (WPAN), UWB es la tecnología líder para liberar a las personas de los cables, lo que permite la conexión inalámbrica de múltiples dispositivos para la transmisión de vídeo, audio y otros datos de gran ancho de banda. UWB combinación de amplio espectro y de menor consumo de energía mejora la velocidad y reduce la interferencia con el espectro inalámbrico. Pueden utilizarse legalmente en el rango de 3,1 GHz a 10,6 GHz

Certified Wireless USB Conectividad USB pero sin cables de por medio. Protocolo de comunicación inalámbrica por radio con gran ancho de banda. Utiliza como base de radio la plataforma UWB desarrollada por WiMedia Alliance.

Permite tasas de transmisión de hasta 480Mbps (como el usb 2.0) si estamos en un rango de 3 mts. Y de 110 Mbps en una zona de hasta 10 mts. Funciona en el margen de frecuencias que va entre los 3.1 y 10.6Ghz, utilizando la plataforma UWB. Usos.- En Impresoras, escáners, cámaras digitales, reproductores MP3, discos duros y flash, mandos para juegos. Su gran rival es la tecnología Bluetooth, aunque no el único.

Bluetooth Es una especificación industrial para WPANs que faculta la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.5 Ghz. Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de bajo coste. Facilita las comunicaciones entre equipos móviles y fijos Elimina cables y conectores entre éstos.

Bluetooth Posibilita la creación de pequeñas redes inalámbricas y facilita la sincronización de datos entre equipos personales. Se compone de 2 partes: Dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señal, y; Controlador digital, compuesto por una CPU, procesador de señales digitales llamado Link Controller y de las interfaces con el dispositivo anfitrion. Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología son los PDA, teléfonos móviles, portátiles, computadores, impresoras, etc.

ZigBee Conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica que se utilizan con radios digitales de bajo consumo. Están basados en WPAN. Se enfocan en las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. En Domótica es donde es más utilizado, por su bajo consumo, su topología de red en malla y fácil integración.

ZigBee ELEMENTOS DEL ZIGBEE Coordinador ZigBee (Debe existir uno por red. Sus funciones son las de encargarse de controlar la red y los caminos que deben seguir los dispositivos para conectarse entre ellos. Router ZigBee Interconecta dispositivos separados en la topología de la red, además de ofrecer un nivel de aplicación para la ejecución de código de usuario Dispositivo final Posee la funcionalidad necesaria para comunicarse con su nodo padre (el coordinador o un router), pero no puede transmitir información destinada a otros dispositivos. De esta forma, este tipo de nodo puede estar dormido la mayor parte del tiempo, aumentando la vida media de sus baterías. Un ZED tiene requerimientos mínimos de memoria y es por tanto significativamente más barato

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