CBT Conceptos Básicos de Telecomunicaciones 01052009 (Of 2003)

8/13/2019 CBT Conceptos Bsicos de Telecomunicaciones 01052009 (Of 2003)

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W W W . ZTE . C O M. CN

CONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONES

May Sep 2011

Prof. Gloria CarvalhoProf. Hctor Nez

Instructores


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Una Empresa de la UCV

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CONTENIDOIntroduccin: conceptosSistema de comunicaciones

- Elementos- Modos de comunicacin- Medios de transmisin

Seales de comunicaciones- Tipos- Modulacin- Digitalizacin- Tipos de multiplexacin

Redes de Transmisin- Topologas de redes detransmisin

- Mecanismo de proteccin- Sincronismo

Tecnologas de TransmisinSistemas de Telecomunicaciones


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INTRODUCCIN

Comunicaciones: transferencia de informacinsegn convenciones pre-establecidas.

Telecomunicaciones: cualquier transmisin orecepcin de seales que representen algn tipode smbolo, escritura, imagen, sonido, en fininformacin de cualquier tipo, a travs de cables,ondas de radio o sistemas pticos en forma decampo electromagntico.


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Servicios de Telecomunicaciones: es todo aquellos queviene ofrecido por un operador publico o privado a losclientes con la finalidad de satisfacer una exigenciaespecifica de telecomunicaciones.

Funciones de una red de telecomunicaciones:operaciones realizadas al interno de la red con lafinalidad de ofrecer un servicios:

- Sealizacin: intercambio de informacin concerniente alsetup y mantenimiento de las conexiones en un sistema detlc.

- Conmutacin: interconexin de unidades para latransferencia de informacin.

- Transmisin: transferencia de seales de un punto a otro- Gestin y mantenimiento.

INTRODUCCIN


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INTRODUCCIN

rganos que norman en telecomunicaciones (tlc):- International Telecommunication Union ITU- International Standard Organization OSI- Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE- Internet Engineering Task Force IETF- The European Telecommunications Standards Institute ETSI- Muchos otros foros y grupos


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CONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONESSISTEMAS DE COMUNICACIONES


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ELEMENTOS DE UNSISTEMA DE COMUNICACIN

Un sistema de comunicacin esta constituido dedispositivos complejos, que permiten latransferencia de informacin desde uno o variosemisores, a uno o varios receptores.Un sistema bsico esta constituido por treselementos:


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La fuente o emisor es la entidad que genera la informacina transmitir, el cual a su vez es un sistema muchas vecescomplejo, que se pudiera visualizar en el siguiente modo:

- Informacin: es lo que la fuente o emisor quierecomunicar al receptor y depende totalmente de lafuente.

- Mensaje: es una forma de presentar la informacin, enmodo codificado.

- Seal: es la representacin fsica del mensaje en unsistema de comunicacin. Su forma y naturaleza esta

ligada a las caractersticas del canal



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El sub-sistema receptor, es muy similar al delemisor, con la diferencia que se realiza elprocedimiento inverso, es decir se lleva la seal

elctrica que viene dentro del canal, a unformato reconocible por el destino.



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Canal: es el medio por el cual se propaga lainformacin. La utilizacin del terminoinformacin y no el termino seal no es casual.El canal es un modelo de las tcnicas detransmisin utilizadas en la transmisin y no delmedio fsico sobre el cual se propaga la seal.



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PARMETROS FUNDAMENTALES DEUN SISTEMA DE COMUNICACIN

Ancho de banda: porcin del espectro que ocupauna seal o que limita a un canal.Velocidad de transmisin: cantidad de smbolostransmitidos por unidad de tiempo.Capacidad de un canal: mximo ancho de bandao velocidad de transmisin que permite dichocanal. Esto depende de la tecnologa utilizada enel despliegue de transmisores y receptores. Selimita superiormente por el ancho de banda fsicoasociado al canal.


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MODOS DE COMUNICACIN

Unidireccional: en el canal la informacin solo puedeviajar en un mismo sentido, existiendo una sola vaposible.

Fuente Destino

Bidireccional: en el canal la informacin puede viajar enambos sentidos, existiendo dos vas, una para cadarecorrido.

Fuente Destino


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Duplex: posibilidad de compartir el canal o los recursos del sistemapara transmitir en ambos sentidos. En los sistemas de comunicacin,se habla de:

- FDD Frecuency Division Duplexing: en la cual se comparte el

espectro de frecuencia para enviar informacin en ambos sentidos.

- TDD Time Division Duplexing: se comparten los intervalos detiempo para enviar informacin en un mismo sentidos.

- SDD Space Division Duplexing: se tienen dos enlaces distintos paracada sentido de la comunicacin



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Half Duplex: es una transmisinbidireccional, donde se debe alternar lacomunicacin, para poder enviar orecibir informacin. Ejemplo tpico son

los sistemas push to talk

Full Duplex: se puede enviar y recibirinformacin simultneamente. Ejemplotpico, el sistema telefnico.

Ambos son casos de trasmisiones

bidireccionales.



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Modos de difusin- Unicast o unidifusin: el emisor enva

informacin hacia un nico receptor,ejemplo la telefona.

- Broadcast o difusin: el emisor envainformacin hacia varios receptores,ejemplo la radio, la televisin

- Multicast o multidifusin: el emisorenviar informacin hacia un selectogrupo de receptores, ejemplo video-conferencias.



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MEDIOS DE TRANSMISIN

Medios Cableados: aquellos que requieren un unaconexin fsica entre emisor y receptor, por ejemplolos pares de cobre, los coaxiales, guas de ondas,entre otros.

Medios Inalmbricos: que no requieren una conexinfsica entre emisor y receptor, ya que la informacinpuede viajar atravesando el canal sin estar confinadaa un determinado material, ejemplo el espacio libre.

Medios pticos: aprovechan la propagacin de fotonesya sea en medios cableados como la FO, o en espaciolibre como por ejemplo los sensores infrarrojos, latransmisin sobre fibra ptica, por rayos laser, etc.


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Un medio de transmisin ptimo estacaracterizado por:- Resistencia, capacitancias parasitas e

impedancia caractersticas.- Buena resistencia a la traccin.- Flexibilidad.

Las caractersticas de los medios electricosdependen de:

- La geometra.- Numero de conductores y distanciareciproca.

- Tipo de aislantes.- Tipo de apantallamiento.



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Parmetros de los medios de transmisin- Impedancia, que varia en funcin de la frecuencia.- Atenuacin, que crece linealmente, in dB, con la distancia

y con la raz cuadrada de la frecuencia.- Diafona o CrossTalk, que mide la distorsin introducida

por otro medio cercano; adems crece con la distanciahasta estabilizarse.



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Pares de cobre: son un par de cables de cobre (uno porcada sentido de la transmisin), que se colocanentrelazados con la finalidad de contrarrestar lasinterferencias electromagnticas productos de fuentesexternas a estos, y la interferencia por la cercana concables vecinos.Son utilizados actualmente en las redes telefnicasanalgicas tradicionales, en las redes de datos basadasen Ethernet (IEEE 802.3), etc.



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Un tipo de par de cobre utilizado es el STP(Shielded Twisted Pair), el cual tiene unapantallamiento especial que permite reducir lasradiaciones e interferencias electromagnticas.Otro tipo muy utilizado en redes de datos es elUTP (unshielded), el cual no posee elapantallamiento anterior



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Categora Uso

1 Telefona analgica

2 Telefona Digital

3 LAN 10 Mb/s

4 LAN 16 Mb/s

5 LAN 100 Mb/s

5e LAN 1 Gb/s6 LAN 1 Gb/s mejor calidad

6a LAN 10 Gb/s



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Coaxial: es un conductor cubierto por un materialdielctrico, aislante y flexible, el cual a su vez escubierto por una capa conductora en forma demalla metlica, y al final el conjunto es cubiertopor una especie de chaqueta plstica. El nombrese debe a la geometra del mismo.El apantallamiento y la proteccin lo protege deperturbaciones externas, al estilo de una jaula de

faraday.



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Es muy utilizado en las lneas de transmisin agran frecuencia, por lo cual es muy utilizadocomo gua de onda y en redes CATV.

Tambin es utilizado en conexin de redes dedatos de alta velocidad y en instrumentacin.Tiene costos elevados y mayor dificultad para lainstalacin.

Puede transmitir a velocidades de 100-1000 Mb/sa cortas distancias.



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Guas de Ondas: son medios de transmisin quetransportan grandes niveles de energaelectromagntica a nivel de radio frecuencia.

Son utilizadas en los sistemas detelecomunicaciones para acoplar equipostransmisores/receptores con las antenas.



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Fibra ptica: esta constituida por un cilindro dielctrico,denominado ncleo, cubierto por una corona circular,denominada revestimiento constituida de un materialdielctrico distinto.De hecho, el principio de propagacin de la luz, en la fibra, sedebe a que el ndice de refraccin en el ncleo es mayor queen el revestimiento, razn por la cual el campoelectromagntico se confina en el ncleo, produciendo mnimaperdidas hacia el exterior.Actualmente es utilizada, en enlaces pticos a nivel detransporte y de acceso, a gran velocidad, por el orden de losGbps. Tambin se utiliza en instrumentacin de granprecisin.

Cubierta (125 mdimetro)

Ncleo (50 m dimetro)

Cubierta (125 mdimetro)

Ncleo (50 m dimetro)

ndiceEscalonado

ndice GradienteGradual



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Espacio Libre: donde la seal es transportada porla ondas electromagnticas, sin ninguna gua deonda fsica y de manera bidireccional.La propagacin de las seales in presencia deobstculos naturales puede estar influenciada por:- Reflexiones por caminos mltiples (multipath),

produciendo variaciones de la seal.

- Interferencias de otras seales: co-canal- Atenuacin que aumenta con el cuadrado de ladistancia del enlace.



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CONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONESSEALES DE COMUNICACIN


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TIPOS DE SEALES

Seales: son representacin de la variacin en eltiempo de un parmetro fsico (voltaje, intensidadde corriente, intensidad luminosa, temperatura).En un sistema de tlc, las seales viene expresadasen trminos de potencia electrica, es decir, enwatts, pero usualmente se hace referencia a ellaen una unidades de referencia logartmicas comopor ejemplo el dBm o el dBw.

La atenuacin y la ganancia que sufre una seal,se expresa en decibelios


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El decibelio (dB), es una unidad de medidarelativa: indica en valores logartmicos la relacinentre las potencias existentes en dos puntosdistintos del sistema. Valores positivos en

decibelios representan ganancia, valores negativosatenuacin.

El dBm Es una unidad de medida absoluta: indicala relacin logartmica entre la potencia (en mW)existente en un punto del sistema y 1 mW. Unvalor positivo de dBm significa que la potencia esmayor de 1 mW, un valor negativo que es menor yun valor de 0 dBm que es igual a 1 mW.

TIPOS DE SEALES


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El ruido consiste en la superposicin de seales indeseadas a la informacin quese est transmitiendo. Existen cuatro tipos fundamentales de ruido, a saber:1. Ruido trmico, determinado por el movimiento browniano de los electrones en

los conductores, por efecto de la agitacin trmica2. Ruido de intermodulacin (IM), producto de la presencia de medios o

dispositivos no lineales que distorsionan la seal. El efecto de la no linealidad esel de producir componentes armnicas de frecuencia mltiple de la fundamental.Este efecto se produce tambin en los procesos de modulacin, cuando dosseales son multiplicadas entre s, dando origen a toda una serie decomponentes de variada frecuencia. Cualquier defecto en el filtrado puedecausar que algunas de estas componentes aparezca como ruido en la bandapasante de otro canal de comunicacin

3. Ruido de interferencia ( crosstalk ), debido al acoplamiento indeseado entrecanales de comunicacin. Puede ser de tipo elctrico o magntico, o bien puedeoriginarse por defecto de filtrado entre canales adyacentes

4. Ruido impulsivo, consiste en la aparicin de picos aleatorios y de corta duracin.Afecta esencialmente los sistemas de transmisin de datos en cuanto incrementala tasa de error.

t

0

TIPOS DE SEALES


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Una seal analgica representa la variacin de undeterminado parmetro en funcin de un dominioreal, como lo es el tiempo. Puede tomar unnumero infinito de valores.Ejemplo de seales analgicas son las seales deaudio como la voz o la msica, o las seales devideo como la televisin.

TIPOS DE SEALES


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Una seal digital representa- La variacin de un determinado parmetro en un tiempodiscreto.- La representacin en tiempo continuo de un parmetroque cambia en un conjunto discreto de niveles.

- Ejemplo de seales digitales son:- Audio y video digitalizado.- Imgenes digitales.- Secuencia de imgenes.- Datos

TIPOS DE SEALES


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TIPOS DE TRANSMISIN

Analgica: la informacin asume un conjunto devalores continuos, los cuales son representadoscomo variacin continua de un parmetroelctrico.Digital: la informacin asume valores de unconjunto e numerable y finito de valores. Aunquelas seales que transfiere informacin soncontinuas. El receptor, a travs de un proceso dedecisin, reconstruye la informacin discreta.


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Asncrona: una cierta cantidad de flujos deinformacin es transmitido separadamente de losotros. El reloj de recepcin es solo nominalmenteigual al de transmisin, y en cada recepcin esnecesario recuperar el sincronismo.Sncrona: los flujos a transmitir sonestructurados en tramas. El transmisor y elreceptor sincronizan sus propios relojes antes dela transmisin y los mantienen sincronizados portodo el tiempo que dure la trama.

TIPOS DE TRANSMISIN


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DIGITALIZACIN

Es el proceso mediante el cual, se hace la conversinde una seal analgica en digital, para ello serequieren dos operaciones:- Muestreo: lo cual permite discretizar el eje

temporal. Para ello se sustituye la seal analgicaen tiempo continuo con una serie de muestrasanalgicas (teorema de muestreo fc>=2B).

- Cuantizacin: lo cual permite discretizar los valores

de amplitud. El valor analgico de la amplitud de lasmuestras que caen en un cierto intervalo seaproxima a un valor nico (amplitud cuantizada).Cada intervalo del eje va asociado a un numero.Tpicamente, la cubanizacin no es uniforme.


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Una seal analgica tiempo continuo puedeser convertida en una seal digital a travs delas operaciones conjuntas de muestreo ycuantizacin

DIGITALIZACIN


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Parmetros claves para la calidad de la seal aconvertir:- Periodo de muestreo Tc = 1/fc


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MODULACIN

La modulacin es la operacin que permitetransformar en modo oportuno una seal con bandaentorno al origen (seal en banda base), para poderlatransmitir sobre un canal sobre el cual no interfieracon el canal adyacente. Para ello se utiliza otra sealcon frecuencia bastante superior a la banda base,llamada portadora, sobre la cual se modulan los datosen banda base.Las tcnicas de modulacin pueden ser de carcteranalgico o digital, segn la forma de la seal.Las tcnicas que modulan en formato analgico son:AM, FM y PM.Las tcnicas que modulan en formato digital son ASK,FSK, PSK, PCM, etc.


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MODULACIN - TCNICAS

Modulacin de sealesanalgicas:

- Modulacin en Amplitud, AM,donde la banda base modulaen amplitud la portadora.

- Modulacin en Frecuencia, FM,donde la banda base modulaen frecuencia la portadora.

- Modulacin en Fase, PM, dondela banda base modula en fasela portadora.


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Modulacin de seales digitales:- Modulacin en Amplitud, ASK,

donde la banda base modulaen amplitud la portadora.

- Modulacin en Frecuencia,FSK, donde la banda basemodula en frecuencia laportadora.

- Modulacin en Fase, PSK,donde la banda base modulaen fase la portadora.

MODULACIN - TCNICAS


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MULTIPLEXACIN

Un esquema de multiplexacin define lasmodalidades en las cuales los datos generadosde varias aplicaciones o usuarios, pueden sertransmitidas en modo ordenado a travs de unmismo canal del sistema de comunicacin.Es decir, la multiplexacion define la modalidaden la cual pueden ser enviados varios flujos deinformacin, procedentes de fuentes distintas,compartiendo los mismos recursos detransmisin (ancho de banda e intervalos detiempo), puestos a disposicin por cada uno delos canales disponibles en el sistema decomunicacin.


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Las tcnicas de multiplexacin pueden ser de tipoesttico o de tipo dinmico. Entre las estticas tenemos:- Cada canal es dividido en varios sub-canales.- Cada sub-canal, es asignado al emisor que lo

requiere al iniciarse el proceso de comunicacin.- La asignacin del sub-canal, es mantenida por todoel tiempo que dure la comunicacin

- Ejemplo son la multiplexacion FDM (en frecuencia), TDM (en tiempo), CDM (por cdigos), SDM ().

En las tcnicas de multiplexacion dinmicas, lacapacidad (ancho de banda o intervalo de tiempo)global de cada canal viene tratada como un recursonico (es decir indivisible), a la cual los emisorespueden acceder a su requerimiento respetando unmecanismo de asignacin y/o control

MULTIPLEXACIN - CLASIFICACIN


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Frecuency Division Multiplexing - FDM: se aplicadirectamente a seales analgicas tiempo continuo, esdecir a las seales moduladas en banda base en el casode seales digitales. Consiste en ubicar la banda totaldisponible sobre el medio de transmisin compartidoentre varios canales distintos. Las tcnicas utilizadaspara trasladar en frecuencia son aquellas asociadas a lamodulacin de seales analgicas: AM, FM, PM



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FDM: Tcnicas de traslacin en frecuencia:DBLTP : Doble Banda Lateral con Transmisin de Portadora (DoubleSide-Band Forward Carrier: DSBFC) (AM estndar)DBLSP : Doble Banda Lateral con Supresin de Portadora (DoubleSide-Band Suppressed Carrier: DSBS)BLUSP : Banda Lateral nica con Supresin de Portadora (SingleSide-Band Suppressed Carrier: SSBSC), de la cual existen dosversiones:BLU-BLS (SSB-USB) Banda Lateral Superior Transmitida

BLU-BLI (SSB-LSB) Banda Lateral Inferior TransmitidaBLUTP: Banda Lateral nica con Transmisin de Portadora de bajonivel (Pilot Carrier SSB)BLR : Banda Lateral Residual (Vestigial Side-Band VSB :)

f o-f o f o

+f xmx

f o -f xm

x

-f o +f xm

x

-f o -f xm

x

Seal AM DBLSP

I IS S

f

f o-f o

A/2

f o -f xm

x

-f o +f xm

x

Seal AM SSB

(banda inferiortransmitida)

A/2

I I



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Time Division Multiplexing TDM: permite ladistribucin de los flujos de informacin demltiples emisores en intervalos de tiempodiferentes. Para ello es necesario que todos losflujos de informacin viajen a una misma velocidad.En ese caso, para leer N flujos, es necesario que elaparato multiplexor, haga la lectura a un velocidadN veces mayor la velocidad de los flujosindividuales.



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Code Division Multiplexing - CDM: la multiplexacion en estecaso se obtiene separando los diferentes flujos de informacin,utilizando cdigos distintos. Para ello los cdigos deben serfcilmente reconocibles.La separacin se obtiene usando varias formas decodificacin, aunque en lneas generales estos cdigos debenser ortogonales entre si, lo cual permite una mayor robustezfrente a las perturbaciones de la seal.Del lado del receptor, se debe efectuar un proceso decorrelacin o producto escalar para reconocer el cdigoasociado a cada flujo



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Space Division Multiplexing - SDM: la multiplexacion eneste caso se obtiene separando los diferentes flujos deinformacin por medio de canales o medios detransmisin adicionales para cada uno de ellos diversidad espacial.

Se puede aprovechar esta diversidad de caminosdisponibles para enviar los flujos, al momento de sernecesario un enrutamiento, con lo cual se aumenta lacapacidad de la red.Un ejemplo de diversidad especial son las celdas

utilizadas en la planificacin de telefona mvil celular



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ACCESO MLTIPLE

Se refiere a la capacidad de compartir los recursos delcanal y/o medio de transmisin por donde setransmitirn los flujos de informacion de clientesdiversos.

A diferencia de la multiplexacion, en este casohablamos no de cmo entrelazar los flujos, en tiempo,en frecuencia, por cdigos o por diversidad espacial,sino como compartir por ejemplo una determinadaporcin del espectro radioelctrico.En trminos de lo anteriormente dicho, se habla de

Acceso Mltiple (o Multiple Access) en FrecuenciaFDMA, en tiempo TDMA, por cdigos CDMA.


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ACCESO MLTIPLE


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W W W . ZTE . C O M. CNREDES DE TRANSMISIN

CONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONES


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REDES DE TRANSMISIN

Son un conjunto de sistemas y dispositivos de telecomunicaciones,enlazados entre si y que permiten el envi y recepcin de sealesque contienen informacin de los clientes a servir.Los elementos intermedios que permiten mantener el flujo dentrode la red a travs de la conmutacin, se denominan nodos.

En telecomunicaciones las redes mantienen una arquitecturaprotocolar de comunicacin similar a la siguiente:


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TOPOLOGAS DE REDES

La disposicin de los nodos (N) y canales (C)define la topologa de la red de tlc.Una topologa de red es definida por un grafoG=(V,A), donde V son los vrtices pintados atravs de crculos que indican los nodos, y A es elconjunto de los arcos pintados con segmentos queindican los canales.Los arcos pueden ser directos con segmentosorientados para indicar la unidireccionalidad, o nodirectos con segmentos no orientados para indicarlos canales bidireccionales.Por lo tanto N=V y C=A.


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Topologa Fsica que considera el camino quesiguen los medios de transmisinTopologa Lgica, que define la interconexin entrenodos, por medio de canales.

TOPOLOGAS DE REDES


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Mallas Completas (C=N(N-1)/2)- Ventaja: tolerancia a fallas debido a la multiplicidad derecorridos entre dos nodos cualesquiera.- Desventaja: elevado numero de canales.- Existen muchos caminos alternativos, pero solo uncamino directo (1 solo canal).+- Existe una seleccin obvia de caminos de mnimadistancia.- Es usada solo cuando los nodos son pocos (nodos deconmutacin nacional en redes telefnicas).

TOPOLOGAS DE REDES


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rbol (C=N-1)- Desventajas: vulnerabilidad a las fallas (un

solo camino posible entre dos nodos).- Ventajas: bajo numero de canales.- Es usada para reducir los costos y simplificar

la ubicacin de los canales.- Existe un nico camino posible entre cada

pareja de nodos.

TOPOLOGAS DE REDES


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Estrella activa (C=N), donde el centro de laestrella no es un nodo.- Desventaja: vulnerable a fallas en el centro de

la estrella.- Ventaja: bajo numero de canales.- Es usada para reducir los costos y simplificar

la ubicacin de los canales.- Cada nodo tiene un nico camino posible.- Usada en redes locales, redes satelitales,

redes celulares.

TOPOLOGAS DE REDES


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Estrella pasiva (C=1, aunque si existen Nenlaces).- Desventaja: potencialmente vulnerable a fallas

en el centro de la estrella- Ventaja: bajo numero de canales.- Es usada para reducir los costos y simplificar

la ubicacin de los canales.- Cada nodo tiene un nico camino posible.- En la red existe un nico canal- Usada en redes locales.

TOPOLOGAS DE REDES


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Malla Incompleta (N-1


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Anillo- Puede ser unidireccional (C=N/2) o bidireccional(C=N).

- Es muy utilizada en redes locales y metropolitanas, ypara construir redes malladas (SDH).

- Existen uno o dos, caminos posibles, por cada parejade nodos.

- En caso de fallas, el anillo bidireccional asegura lacontinuidad del servicio (a capacidad reducida).

- El anillo bidireccional es la topologia mas sencilla deimplementar, que adems consiente unenrutamiento alternativo en caso de fallas.

TOPOLOGAS DE REDES


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Bus (C=N-1) para el bus activo (caso particular delrbol)C=1 para el caso del bus pasivo.

Existe una sola posibilidad de camino entre unapareja de nodos.Es muy utilizada en redes locales y metropolitanas.

TOPOLOGAS DE REDES


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Prestaciones:- La seleccin de la topologa tiene repercusiones

en las prestaciones de una red.- La cantidad de trafico pasante de una red

depende, de la capacidad disponible de loscanales, en modo inversamente proporcional dela media de la distancia entre cada pareja denodos de la red pesada de la cantidad de trafico

intercambiado entre dichos nodos.- En fin es necesario calcular distancias medias,

capacidad de los canales y de la red, capacidadmxima de los canales y de los nodos, etc.

TOPOLOGAS DE REDES


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MECANISMOS DE PROTECCIN

La restauracin esta orientada al servicio, ydefine un conjunto de acciones que tienen porobjetivo mantener la continuidad del servicio,utilizando recursos adicionales y compartidos dered, los cuales son controlados de maneracentralizada y tienen un tiempo de respuestaalrededor de pocos minutos.La proteccin en cambio esta orientada aproteger los recursos de la red, mediante laredundancia.


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Procedimiento de restauracin- En un ambiente multi-operador y multi-vendor esnecesario estandarizar los procedimiento s paragarantizar la robustez del sistema.

- Los puntos principales a considerar son:- Localizacin e identificacin de los componentesinvolucrados y usados en el proceso de proteccin.- Criterios para determinar el estado de fuera de

servicio de los elementos de red protegidos.- Comportamiento de los agentes del proceso de

proteccin y de los componentes.- Contexto de los mensajes intercambiados entre losagentes del proceso de proteccin.

- Canales de comunicacin para transportar losmensajes.



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La proteccin se puede hacer por trayecto o porseccin de multiplexacin. En el caso de trayectose protege todo el enlace (duplicndolo deextremo a extremo), en el caso de la seccin, solo

se protegen ciertas secciones del enlace.



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Sistemas punto a punto con y sin diversidad decamino.



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Modalidad de funcionamiento del MSP (MultiplexSection Protection)- Reversible: cuando desaparece la condicin de

fuera de servicio, se regresa automticamente al

enlace original.- No reversible: se continua con el enlace prefijado,hasta que ocurre el fallo (que se produce elintercambio), en otras palabras, no requiere unaintervencin directa.

- Single-ended: en presencia de fallas, conmutasolamente la terminacin de seccin que lodetecta, sin necesidad de un protocolo.

- Dual-ended: en presencia de fallas, ambasterminaciones de la seccin conmutan, por lo quese requiere un protocolo.



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Los criterios para el intercambio entre un enlaceprefijado y uno auxiliar son:- Ausencia de la seal recibida Loss Of Signal

LOS- Perdida de puntadores Loss of Pointer - y/o

encabezados.- Alarma Alarm Indication Signal AIS

- Indisponibilidad, con un BER > un valorprefijado. 10E-3 por ejemplo.



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Arquitecturas de proteccin lineal MSP (redesmalladas y punto a punto): 1+1; 1:1; 1:N



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Ejemplo de intercambio de enlaces MSP, tipo 1+1



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Ejemplo de intercambio de enlaces MSP, tipo 1:2



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Mecanismos de proteccin en anillo:- Los anillos son topologas de particular inters, porque

representan el mnimo grafo de interconexin de un conjuntode nodos que garantizan dos caminos distintos entrecualquier pareja de nodos.

- Unidirectional Self-Healing Ring (USHR): se aplica a anillosunidireccionales, a nivel de seccin (MS-USHR), o a nivel decamino (HOP-USHR). En este ultimo se habla tambin deSubNetwork Connection Protection (SNCP) o Unidrectional

Path Switched Ring (UPSR).- Bidirectional Self-Healing Ring (BSHR): se aplica en anillosbidireccionales de dos o cuatro fibras, a nivel de seccin (MS-SPRing) o de camino (HOP-SPRing). Se usa tambin eltermino Bidirectional line Switched Ring (BLSR).



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Mecanismos de proteccin en anillo:



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Mecanismos de proteccin en anillo:- Arquitectura UPSR



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Mecanismos de proteccin en anillo:- Arquitectura UPSR



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Mecanismos de proteccin en anillo:- Arquitectura BLSR con dos fibras



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Mecanismos de proteccin en anillo:- Comparacin entre UPSR BLSR (2 fibras)



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Mecanismos de proteccin en anillo:- BLSR (4 fibras)



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Mecanismos de proteccin en anillo:- BLSR (4 fibras) - conmutacin



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Lmina 82

Mecanismos de proteccin en anillo:- BLSR (4 fibras) - conmutacin



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Lmina 83

SINCRONISMO

En un sistema distribuido que opera con sealesdigitales, el termino sincronismo, se refiere a lacorrelacin temporal mutua entre procesoscomplementarios.Se pueden distinguir diversos niveles jerrquicosde abstraccin sobre el cual se aplica el conceptode sincronismo: dispositivos circuitales(compuertas, memorias, etc.), aparatos o redes.Las estrategias y requisitos que se aplican en cadanivel pueden prescindir de lo que ocurre en losniveles inferiores, y deben tener en cuenta lasexigencias de los procesos de sincronizacin delnivel superior.


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El mbito de inters son los sistemas decomunicacin digitales, donde aparecen lasfunciones de multiplexacion, conmutacin ytransmisin de diversos flujos de informacin

digitales.Estas funciones se ubican arquitecturalmente en lacapa fsica.En particular, el aspecto principalmente tratado es

el sincronismo a nivel de sistemas, asumiendo quelos problemas de generacin y distribucin de lasseales de referencia (clock) en cada aparato ycomo vienen utilizados por cada uno de losdispositivos que los componen.

SINCRONISMO


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Lmina 85

La informacin digital transmitida a travs de unaseal digital es un cadena de bit puestas a laentrada del canal digital, que luego es recuperada ala salida (eventualmente corrompida por las

distorsiones presentes).La informacin es asociada a una seal digital,obtenida mediante una operacin de formacin, atravs de un tren de impulsos y la aplicacin detcnicas de modulacin.La informacin binaria puede ser extrada de laseal de informacin, si se dispone de la referenciatemporal, es decir una seal que pueda muestrearlos instantes significativos de la seal til.

SINCRONISMO


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Las seales digitales pueden ser:- Iscronas: los intervalos entre dos instante

significativos cualesquiera, son nominalmentemltiplos de un cierto intervalo base, en esecaso el reloj asociado es peridico.

- Anisocronas: los instantes significativos no sonequiespaciados (ejemplo secuencias inicio-finde protocolos hand-shaking)

Las mas utilizadas en los sistemas y redes detransmisin son las seales ISOCRONAS.

SINCRONISMO


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Las seales de sincronismo, son tpicamenteseales peridicas s(t) tales que exista un T parael cual s(t) = s(t+T) para cada t, donde Trepresenta el intervalo que hay entre dos

instantes significativos de la seal digital a lacual se asocia s(t).Un ejemplo clsico es s(t) = A sen (2 t/T).En los sistemas de telecomunicaciones, un

dispositivo con la capacidad de utilizar unfenmeno fsico oscilatorio para producir,autnomamente o bajo el control de sealesexternas, una seal de sincronismo se llama reloj(clock)

SINCRONISMO


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Un reloj puede tener un comportamiento regularperidico, peridico con interrupciones (PDH ySDH), peridico de tramas, etc.

SINCRONISMO


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Entre los principales parmetros de un relojpodemos mencionar:- Frecuencia nominal de operacin.- Variacin del valor nominal (offset).- Otras variaciones de la frecuencia debido al

envejecimiento de los componentes del reloj,variaciones estadsticas, ruido en el sistemas,etc.

SINCRONISMO


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Modelado y mediciones de seales de tiempo(reloj)- Duracin de los intervalos de tiempo TI- Error en la medida de los intervalos de tiempo

TIE- Valor mximo de TIE en un intervalo de tiempo

MTIE

SINCRONISMO


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Calidad de las seales de sincronismo(reloj)

- Estabilidad: medida de lasvariaciones (determinsticos ocasuales) de la frecuencia de la sealgenerada por un reloj respecto alvalor nominal, en un cierto intervalode observacin. Depende del offset,y de las variaciones estadsticas de laseal y del ruido. Dependiendo de laaplicacin, existen limitos deestabilidad.

- Exactitud: establece un indicativo dela mxima variacin de la frecuencia,respecto al valor nominal, que puedeverificarse durante la vida til del

reloj. Depende del offset de lafrecuencia nominal y de lasvariaciones deterministicas de laseal. Se mide en ppm a travs de larelacin:

variacin de lafrecuencia/fnominal

SINCRONISMO


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Lmina 93

Los relojes pueden ser:- Autnomos, cuando a partir de un fenmeno fsico oscilatorio, es

posible general la seal de sincronismo para la medicin de losintervalos de tiempo.

- Servido, cuando es necesaria una seal de referencia a la entrada deldispositivo, con la cual se genera la seal de referencia, con faseenganchada a la seal de entrada. En este caso se utilizan dispositivosPLL (Phase Locked Loop). Estos a su vez, se clasifican en:Ideales: referencia siempre presente, enganche perfecto

Real: fluctuaciones de fase e interrupciones de la seal de referenciaAutnomos: referencia ausente, aunque estable por algunas horas.

to t1

Frecuencia

Tiempo

fr = Frecuencia de referencia

fc = Frecuencia real del reloj

d = desviacin en el tiempo t1

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Lmina 94

SINCRONISMO


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Relacin entre las fases de las seales de reloj- Sncronos: cuando tienen la misma frecuencia instantnea.- Mesocronos: cuando tienen exactamente la misma frecuencia

media a largo plazo pero fase variable.

- Plesiocronos: cuando tienen la misma frecuencia nominal y lasvariaciones de la frecuencia se mantienen en un cierto margen.- Heterocronos: cuando tienen frecuencia nominal diferentes.

Causas de las degradaciones en las fases de la seaes de reloj:- Fluctuaciones del tiempo de propagacion.- Justificaciones en la multiplexacion.- Extraccion de la seal de sicronismo durante la regeneracion.- Inestabilidad de los relojes servidos

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Lmina 97

SINCRONISMO


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Parmetros de calidad de una seal de sincronismo:- Variaciones de fase:

Jitter: variaciones de fase producto de un filtrado pasaalto con frecuencia de corte inferior a la de referencia.Wander: variaciones de fase producto de un filtrado pasabajo con frecuencia de corte superior a la de referencia.

- Desviaciones (slips): producto de las variaciones de fase nocompensadas durante la lectura y escritura de los datos enel multiplexor.

SINCRONISMO


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Lmina 99

Consecuencias de las variaciones de fase:- En la transmisin de un fax, un slip puede comprometer

hasta ocho lneas horizontales.- En la transmisin de datos va modem, un slip puede

provocar una rfaga de error de 10ms a 1.5 segundos,requiriendo re-transmisin o reseteo del modem.

- En telefona, un slip puede provocar sonidos indeseablesen la conversacin, comprometiendo la inteligibilidad dela comunicacin por breves minutos.

- En el caso de video, los slips tienen un efecto quedepende del tipo de compresin y proteccin de lainformacin, el resultado eventualmente visible estpicamente el oscurecimiento momentneo de laimagen o algunos cuadros que la constituyen.

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Lmina 100

Esquemas de sincronismo- Master-Slave: fcil de implementar y estable,

alta dependencia a un nico reloj master, til enredes tipo estrella.

- Jerrquica: mas complejo y mas estable que elanterior, se introducen varios relojes con su

jerarqua.- Referencia Externa: fcil de introducir, per muy

costoso a nivel de recepcin en cada central, aunpresenta problemas de confiabilidad.

- Plesiocrono: muy estable pero costoso.

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W W W . ZTE . C O M. CNTECNOLOGAS DE TRANSMISINCONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONES


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TECNOLOGAS DE TRANSMISINEthernet:Nace a mitad de los aos setenta, y actualmente tiene unaposicin dominante en el mercado de las redes LANcableadas.Los adaptadores son poco costosos, y permiten a losusuarios conectarse para tx y rx a velocidades que van de 10Mb/s a 10 Gb/s.La tecnologa comprende una familia de redes que sediferencian principalmente por:

- Velocidad de transmisin: 10 Mb/s a 10 Gb/s- Cobertura mxima de 4 km aproximadamente- Medios de transmisin empleados: cable coaxial, UTP,

fibra ptica.- Estrategia usada para el acceso: CSMA/CD (protocolo que

evita colisiones entre varios flujos de informacinpertenecientes a clientes distintos) o acceso dedicado .


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Lmina 103

Ethernet:Desde el punto de vista de arquitectura protocolar,los estndares Ethernet definen solo los protocolosde capa fsica y capa de enlace.

Modelo de servicio:Todas las tecnologas Ethernet proveen unservicio, privado de conexin (directo sin requerirun setup de la conexin) y no confiables a la capade red correspondiente (si detecta errores en lospaquetes enviados, los descarta y no losretransmite).

TECNOLOGAS DE TRANSMISIN


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Lmina 104

Ethernet:Formato de la trama: tiene una longitud mnimade 73 bytes y mxima de 1527 bytes. El tiempopara la transmisin es fijado en 51.2

microsegundos. La estructura es la siguiente (IEEE802.3)



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Lmina 105

ATMLas redes ATM son un ejemplo de redes aconmutacin de paquetes y con modalidad detransferencia de circuito virtual.

Esas pueden ser vista como una tecnologa decapa de enlace, con la capacidad de ofrecer unservicio de transmisin orientado a la conexinen la capa de red.

Los nodos de conmutacin de una red ATMemplean la tcnica de multiplexacion estadsticay son llamados ATM switch, es decirconmutadores ATM.



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Lmina 106

ATMLos estndar ATM comenzaron a ser desarrolladosa meta de los aos 80 por el FORUM ATM y por laITU. Prcticamente fue utilizada al interno de lasredes telefnicas y de las redes IP, sirviendo porejemplo, como tecnologa de enlace que conectanrouters IP.,Objetivo: proyectar redes en grado de transportararchivos de audio y video en tiempo real, ademsde texto, email, y archivos de imgenes.- Todo esto respondiendo a requisitos de retardo,

QoS para la voz y el video.- Conmutacin de paquetes usando circuitos

virtuales.



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Lmina 107

ATM: La arquitectura es dividida en tres capas: una deadaptacin a nivel de nodos terminales, y permitesegmentar o re-ensamblar los datagramas queviajan por la red; una capa ATM que realiza lasfuncin propias de la red, y una capa fsica dondese establece la conmutacin.



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Lmina 108

ATM:Las celdas ATM, son unidades informativas que setransfiere en la capa ATM, tienen una longitud de53 bytes: 5 de encabezados y 48 para la

informacin del cliente.



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W W W . ZTE . C O M. CNCONCEPTOS BSICOS DETELECOMUNICACIONESSISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES

SISTEMAS DE


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Lmina 110

SISTEMAS DETELECOMUNICACIONES


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SISTEMAS DE


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SISTEMAS DE


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SISTEMAS DE


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SISTEMAS DE


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TELECOMUNICACIONES

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TELECOMUNICACIONES

SISTEMAS DE


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Lmina 117

TELECOMUNICACIONES

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Lmina 118

BTS

Node B

BSC

Abis

BTS

BSS

MSC

Node B

Node B

RNC

Iub

Node BRNS

Node BSGSN GGSN

GMSC

HLR

VLR

IuPS

IuCS

Iu

CN

EIR

Gn Gi

PSTN

AuC

TELECOMUNICACIONES


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SISTEMAS DE


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Una Empresa de la UCVTELECOMUNICACIONES

CBT Conceptos Básicos de Telecomunicaciones 01052009 (Of 2003)

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