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MATERIA: INTRODUCCION A LAS TELECOMUNICACIONES

© ILCEO: ING. MIGUEL ANGEL PEREZ SOLANO

INSTRUCTOR : MIGUEL ANGEL PEREZ SOLANOIngeniero en Comunicaciones y Electrónica

Instituto Tecnológico de Oaxacahttp://solano.orgfree.com

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1.1 LAS TELECOMUNICACIONES

Definición: toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos, datos o información de cualquier naturaleza; utilizando medios físicos o inalámbricos.

Proviene del griego “tele”, que significa “a distancia” o “lejos”. Por tanto, el término telecomunicaciones cubre todas las formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía fija y móvil, redes de datos, etc.

1.2 ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN ELECTRONICA

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El objetivo principal de todo sistema de comunicaciones es intercambiar información entre dos entidades.

Fuente de Información

Transmisor

Medio de transmisión

Receptor

Destino de la información

1.2 ……..continuación

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Aunque el modelo presentado pueda aparecer aparentemente sencillo, en realidad implica una gran complejidad

1.3 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES

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Por su modo de TX: Un modo de transmisión describe la forma en como fluye la información en un sistema punto a punto.

CITAR EJEMPLOS

1.3 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES………

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Los sistemas también se pueden clasificar por su mecanismo de flujo.

Enlace directo: direct link

Enlace punto a punto: point to point link

Point to multipoint Multipoint to multipoint

1.3 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES…………

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Los sistemas también se pueden clasificar por topología física: Se llaman topologías físicas a la forma geométrica en que se organizan los diversos dispositivos o elementos que conforman una red de telecomunicaciones. Existe también el concepto de topología lógica que se refiere a la forma en que fluye la información.

1.3 CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES….cnted’

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Los sistemas también se pueden por su cobertura, esto es, por el área que cubren dichas redes.

• PAN: Personal Area Network

• LAN: Local Area Network.

• MAN: Metropolitan Area Network.

• WAN: Wide Area Network

1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

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Los medios de transmisión son los elementos por los que se transporta la información, haciendo que llegue con la menor cantidad de ruido y distorsión a todos los nodos (estaciones) involucrados en el proceso de la comunicación.

Clasificación General

Medios Guiados; físicos, limitados

Medios no guiados; no físicos, ilimitados, inalámbricos

Cables de par trenzadoCables coaxialesFibras ópticas

El espacio libre (aire)Agua

1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

CABLE COAXIAL (GUIADO)

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Características de un cable coaxial

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1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

CABLES DE PAR TENZADO(GUIADO)

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UTP

FTP

STP

MAS INFORMACION SOBRE CABLES

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1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

CABLES DE PAR TENZADO

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1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

FIBRA OPTICA (GUIADO)

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Ver video

FIBER 101 FIBER 101 pdf

1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

FIBRA OPTICA (GUIADO)

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1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

ESPACIO LIBRE: ( NO-GUIADO)

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Sistemas Radioeléctricos: Se conoce así a la transmisión de señales a través del espacio, mediante ondas electromagnéticas, sin que haya conexión física entre transmisor y receptor. El medio de propagación es, en este caso, el aire vacío.

En el trabajo con sistemas radioeléctricos es frecuente emplear el término radiofrecuencia (RF), y por tal, se entiende la frecuencia a la que la radiación de energía electromagnética es útil para propósitos de comunicación.

Así, las radiofrecuencias abarcan desde unos pocos KHz hasta más de 100 GHz.

Se conoce como canal de radiofrecuencia a la parte del rango en frecuencias que ocupa una comunicación inalambrica.

1.4 CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE TRANSMISION

ESPACIO LIBRE: ( NO-GUIADO)

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FRECUENCIAPERIODOLONGITUD DE ONDAAMPLITUDVELOCIDAD

Ver video

1.5 SEÑALES Y SU CLASIFICACION

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Una señal es una variable física que contiene o transporta información

Nos interesan especialmente las señales que varían en el tiempo. Las señales variables en el tiempo pueden representarse mediante una función del tiempo x(t).

1.5 SEÑALES Y SU CLASIFICACION

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Algunas señales son periódicas, es decir: x(t + T) = x(t)

Un parámetro importante de las señales es su energía.

En muchos casos la energía se representa apropiadamente mediante la potencia

1.5 SEÑALES Y SU CLASIFICACION

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Si la señal es una tensión, corriente, presión sonora, desplazamiento, velocidad, etc., la potencia resulta ser proporcional al cuadrado del voltaje (amplitud) de la señal:

W(t) = K x2(t)

1.5 SEÑALES Y SU CLASIFICACION

21Señales periódicas Señales Aperiódicas

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES DESDE FOURIER

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Jean Baptiste Joseph Fourier (21 March 1768 – 16 May 1830) was a French mathematician and physicist best known for initiating the investigation of Fourier series and their applications to problems of heat transfer and vibrations. The Fourier transform and Fourier's Law are also named in his honour.

Serie de FourierSerie de Fourier

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES DESDE FOURIER(SERIES)

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A una señal periódica puede asignársele una frecuencia igual a la cantidad de ciclos por segundo. La señal periódica más simple es la onda senoidal

Muchas señales habituales están formadas por ondas senoidales de

varias frecuencias a la vez.

Esto es la consecuencia del teorema de FOURIER

Cualquier función periódica de

frecuencia f puede considerarse como la superposición de una

serie de ondas senoidales de

frecuencias f, 2f, 3f, 4f, etc

SIMULADOR

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES (EL TEOREMA o SERIES DE FOURIER)

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Los valores Xn se llaman coeficientes de Fourier, y se calculan de la siguiente manera...

SIMULADOR

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES (EL TEOREMA O SERIES DE FOURIER)

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La representación anterior tiene la desventaja de que requiere la gráfica de todas las ondas senoidales que constituyen la señal.

Una forma más económica y menos confusa de representar las componentes de una señal, es mediante un analisis espectral

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES (EL TEOREMA DE FOURIER)

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El espectro de una señal es una lista de las frecuencias y amplitudes (y en algunos casos las fases) de las ondas senoidales que lo constituyen.

La energía total es igual a la suma de las energías de todos los armónicos

La importancia de la representación espectral de las señales radica en que la mayoría de los sistemas físicos se comportan de diferente forma ante diferentes frecuencias

Las frecuencias de las ondas senoidales puras que forman una señal periódica son múltiplos de una frecuencia dada. Estas senoides se denominan armónicos

1.6 ANALISIS MATEMATICO DE SEÑALES (transformada de fourier)

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La mayoría de las señales no son periódicas, sino que varían en forma aleatoria.

Este carácter aleatorio es en realidad lo que permite conferir mayor cantidad de información.

Es posible extender el concepto de serie de Fourier al caso de señales no periódicas.

Para ello consideremos una onda no periódica x(t), de la cual seleccionamos una porción de duración T

1.7 EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

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Conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan de manera ondulatorias y con velocidad constante, que es la de la luz (300.000 km/s) . Las ondas electromagnéticas se dividen en luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X, rayos gama, radiofrecuencia y microondas. Cada onda se diferencia en la frecuencia (número de vibraciones en la unidad de tiempo) y la longitud (distancia entre dos ondas sucesivas). Frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales, por esto su producto siempre es constante e igual a la velocidad de la luz.

1.7 EL ESPECTRO RADIOELECTRICO

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Está compuesto por un conjunto de frecuencias que se agrupan en “bandas de frecuencias”.

Es utilizado por los dueños de una Concesión o licenciatario para la prestación de Servicios de comunicaciones inalámbricas, radiodifusión (AM, FM) y televisión, Internet, Telefonía Fija y Celular

También es utilizado mediante asignaciones para la operación de Sistemas relacionados con seguridad, defensa, emergencias, transporte e investigación científica, así como aplicaciones industriales y domésticas (Sistemas de Radionavegación Marítimas y Aeronáuticas, Sistemas de Seguridad (Aeropuertos, Alarmas, Radiolocalización de vehículos, Monitoreo, etc.), diversos Sistemas y Servicios Radioeléctricos tanto de uso civil como militar (Fuerzas de Seguridad, FFAA, Policía, Bomberos, Defensa Civil, Salud Pública, Radioaficionados, Radiotaxis, Radiomensajes, etc.).

Es uno de los elementos sobre los que se basa el sector de la información y las comunicaciones para su desarrollo y, para todo ciudadano, se traduce en un medio para acceder a la información.

1.7 EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO(Espectro radioeléctrico)

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Ver cuadro nacional de atribución de frecuencias

1.8 ANTENAS(definicion y radiador isotropico)

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Una antena es un “dispositivo” generalmente metálico especialmente diseñado para radiar y recibir ondas de radio” que adapta la salida del transmisor o la entrada del receptor al medio.

Físicamente esta antena no existe. Se define como una antena puntual que radía energía uniformemente en todas direcciones. El flujo de energía en la unidad de tiempo y por unidad de área es conocido como Vector de Poynting, o Densidad de Potencia [Watts / m2]. Este vector solo tiene componente radial para una fuente puntual.

Una antena cumple con el principio de la reciprocidad: Las características de transmisión son iguales en la recepción.

1.8 ANTENAS(dipolo de media onda)

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1.8 ANTENAS(parámetros básicos de una antena)

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GANANCIA……………………dbd y dbi

DIRECTIVIDAD……………….. Omnidireccionales y direccionales

POLARIZACION………………Horizontal, vertical, eliptica.

ANCHO DE BANDA…………. Es el rango de frecuencias a los cuales los parámetros de antena son similares a las que tendría si operara en la frecuencia central .

1.8 ANTENAS(Clasificación de las antenas)

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Según su forma Según su ganancia Según la forma del patrón de radiación Según ancho de banda, precio, etc. Según la aplicación habrá una antena con mejores características

según nuestras necesidades

1.8 ANTENAS(ejemplos)

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Telefonía celular satelital Reflectores parabólicos Antenas de Array

Antena foco primario Antena offset Antena cassegrain Antena dipolo corto

1.8 ANTENAS(ejemplos)

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logoperiodica yaguiTV de Alta definición Antenas de panel

Antena Yagui Antena de radar Antena HF Antena CONEJO

1.9 ANCHO DE BANDA: SHANNON

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El ancho de banda es la longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. Puede ser calculado a partir de una señal temporal mediante el análisis de Fourier.

LEY DE SHANNON

1.10 NORMATIVIDAD EN SISTEMAS DE COMUNICACION

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COFETEL www.cofetel.com

Ley federal de telecomunicaciones

Union Internacional de telecomunicaciones

IEEE: Instituto de Ingenieros Electrónicos y Eléctricos

IFETEL : www.ift.org.mx

LIBRO BLANCO: Transición de televisión digital terrestre en México

1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI

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En 1984, éste modelo a ser el estándar internacional para las comunicaciones en red al ofrecer un marco de trabajo conceptual que permitía explicar el modo en que los datos se desplazaban dentro de una red.

1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI

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El modelo OSI divide en 7 capas el modelo de transmisión de la información entre equipos, donde cada capa se encarga de ejecutar una parte del proceso global.

Este marco de trabajo estructurado en capas, aun siendo puramente conceptual, puede utilizarse para describir el conjunto de protocolos reales que se utilizan en la interconexión de sistemas.

Una pila o suite de protocolos, no son mas que un jerarquía e pequeños protocolos que trabajan juntos en la transmision de datos

PROTOCOLO: Conjunto de reglas o políticas que establecen las condiciones para una comunicación.

1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI(conceptos)

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MODELO OSI

Significa:

Open

System

Interconection Desarrollado por:

International

Standarization

Organization

Esta implementado en Hardware, Firmware y Software

La aplicación y el medio de Tx

no forman parte del modelo

Involucra un mecanismo

de encapsulami

ento y desencapsul

amiento

En flujo de datos es

vertical y la comunicació

n es horizontal

1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI(conceptos)

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1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI(a fondo)

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1.11 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: EL MODELO OSI(OSI vs TCP/IP)

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FIN DE LA UNIDAD 1

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