Unidad 1:

Introduccin a las

Telecomunicaciones

Competencia especfica a desarrollar:

Comprender los tipos de seales, su clasificacin y caractersticas.

Actividades de Aprendizaje:

Observar los diferentes sistemas de telecomunicaciones que se encuentran en su entorno y

dar su opinin sobre los beneficios que obtiene de ellos.

Investigar y seleccionar informacin para definir los conceptos de telecomunicacin,

informacin, elementos de un sistema de comunicacin y la necesidad del empleo de

seales para transportar la informacin y discutirlos en grupo.

Analizar y realizar ejercicios con las diferentes unidades y medidas utilizadas en las

telecomunicaciones.

Emplear Software para simular el comportamiento de los diferentes tipos de seales.

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1.1. Elementos de un sistema de comunicacin. La comunicacin comienza con un mensaje o informacin que se debe enviar desde una persona o

dispositivo a otro. Las personas intercambian ideas mediante diversos mtodos de comunicacin. Todos

estos mtodos tienen tres elementos en comn. El primero de estos elementos es el origen del mensaje o

emisor. Los orgenes de los mensajes son las personas o los dispositivos electrnicos que deben enviar un

mensaje a otras personas o dispositivos. El segundo elemento de la comunicacin es el destino o receptor

del mensaje. El destino recibe el mensaje y lo interpreta. Un tercer elemento, llamado canal, est formado

por los medios que proporcionan el camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.

Considere, por ejemplo, que desea comunicar mediante palabras, ilustraciones y sonidos. Cada uno de

estos mensajes puede enviarse a travs de una red de datos o de informacin convirtindolos primero en

dgitos binarios o bits. Luego, estos bits se codifican en una seal que se puede transmitir por el medio

apropiado. (Cisco System, 2008)

Para la transferencia efectiva de la informacin entre dos puntos deben existir los siguientes componentes

bsicos.

Mensaje.- Es la informacin a comunicar. Los formatos populares de informacin incluyen texto, nmeros,

grficos, audio y video.

Emisor.- Es el dispositivo que enva los datos del mensaje. Puede ser una computadora, telfono, una

videocmara y otros ms.

Receptor.- Es el dispositivo que recibe el mensaje. Puede ser una computadora, telfono, una televisin y

muchos otros.

Medio.- Es el camino fsico por el cual viaja el mensaje del emisor al receptor. Puede estar formado por un

cable de par trenzado, cable coaxial, fibra ptica y las ondas de radio.

Protocolo.- Es un conjunto de reglas que gobiernan la transmisin de datos. Representa un acuerdo entre

los dispositivos que se comunican. (Forouzan, 2007, pg. 4)

Figura 1.1. Componentes de un sistema de transmisin de datos

Regla 1:

Regla 2:

Regla n:

Regla 1:

Regla 2:

Regla n:

Emisor Recepto

r Medio

Protocol

o

Protocolo

Mensaje

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Figura 1.2. Ejemplos de codificacin humana y de computadoras.

1.2. Unidades y medidas En telecomunicaciones es muy comn tener que hablar de potencia y atenuacin de una seal, sta tiene

las siguientes caractersticas: amplitud, frecuencia y fase; por lo tanto veamos cuales son las unidades de

medida que distinguen a cada una.

Amplitud

Es el valor de la seal en cualquier punto de la onda (la altura en el grfico).Se mide en voltios amperios o

vatios y decibelios dependiendo del tipo de seal.

Periodo y frecuencia

El periodo se refiere a la cantidad de tiempo que necesita una seal para completar un ciclo. La frecuencia

indica el nmero de periodos en un segundo.

La industria de la comunicacin usa cinco unidades para medir el periodo:

Unidad Equivalente

Segundos 1s

Milisegundos (ms) 10-3 s

Microsegundos (s) 10-6 s

Nanosegundos (ns) 10-9 s

Picosegundos 10-12 s

La frecuencia se expresa en Hercios. Se usan 5 unidades:

Unidad Equivalente

Herzios (Hz) 1Hz

Kiloherzios (KHz) 10-3 Hz

Megahercios (MHz) 10-6 Hz

Gigaherzios (GHz) 10-9 Hz

Teraherzios (THz) 10-12 Hz

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Fase

La fase describe la posicin de la forma de onda relativa al instante de tiempo 0. Se mide en grados o

radianes

Tasa de bits

Por ltimo, la velocidad de transmisin de datos se mide en bits por segundo, en computacin, el Sistema

Internacional de Unidades no considera el uso de sus unidades de medida bsicas: el bit (b) y el Byte (B) --

la letra B en el sistema SI corresponde a bel --.

Un bit (binary digit), letra "b", es la unidad bsica de informacin utilizada en computacin y teora de la

informacin. Agrupa a los valores 0 y 1, estados falso y verdadero, excluyentes entre s. La medida bits por

segundo se utiliza para indicar, por ejemplo, el volumen de trfico en redes y telecomunicaciones. (Pizarro,

2004)

Un byte (proviene de bite), letra "B", es la agrupacin de 8 bits (tambin conocida como "octeto").

Unidad Equivalente

kilobyte K 210 1.024 bytes

megabyte M 220 1.048.576 bytes

gigabyte G 230 1.073.741.824 bytes

terabyte T 240 1.099.511.627.776 bytes

petabyte P 250 1.125.899.906.842.624 bytes

1.3. Las seales y sus clasificaciones.

1.3.1. Seales peridicas y aperidicas. Tanto las seales analgicas como digitales pueden ser de dos formas: peridicas y aperidicas (no

peridicas).

Una seal es peridica si completa un patrn dentro de un marco de tiempo medible, denominado un

periodo, y repite ese patrn en periodos idnticos subsecuentes. Cuando se finaliza un patrn completo, se

dice que se ha terminado un ciclo. Una seal aperidica, o no peridica, cambia sin exhibir ningn patrn o

ciclo que se repita en el tiempo.

Tanto las seales analgicas como las digitales pueden ser peridicas y aperidicas. En transmisin de datos

se usan habitualmente seales analgicas peridicas (porque necesitan menos ancho de banda) y seales

digitales aperidicas (porque pueden representar variaciones en los datos) (Forouzan, 2007, pg. 54)

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Figura 1.3. Ejemplos de seales peridicas1

1.3.2. Seales determinsticas y aleatorias.

Determinsticas:

Definimos como seal la manifestacin elctrica de la informacin. Es decir, es una cantidad elctrica, como

voltaje o corriente, que constituye la analoga elctrica del mensaje que se desea transmitir. Se definen dos

clases generales de seales: determinsticas y no determinsticas. Las determinsticas son aquellas cuya

ley de variacin se conoce; por el contrario, si la seal no se puede predecir, es decir, si su ley de variacin

se desconoce, se dice que es no determinstica.

Figura 1.4. Seal determinstica

Existen dos tipos de seales determinsticas: las sinusoidales y las no sinusoidales. La siguiente figura ilustra

dos ejemplos de seales determinsticas. La seal sinusoidal es funcin continua, es decir, para cada valor de

t, existe un valor finito de la seal. La seal no sinusoidal puede ser discontinua, esto es, existen ciertos

valores de t para los cuales el valor de amplitud de la seal es indefinido, como es el caso de la onda diente

de sierra de la figura 1.5b. Ntese que se emplea la palabra onda, como sinnimo de seal, pero, en forma

ms precisa, definiremos onda como la representacin esquemtica de la seal que corresponde tambin al

1 (Stallings, 2004, pg. 61)

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concepto matemtico de funcin. Otra divisin que se establece de las seales determinsticas es en

peridicas y no peridicas. (Prez, 2006, pg. 20)

Figura 1.5. Seales determinsticas.

a) Sinusoidal b)No sinusoidal

Aleatorias:

La seal aleatoria (s) corresponde a un proceso, que se desarrolla sobre la variable s. Cuando la variable

del argumento de la seal aleatoria, que usualmente es el tiempo, discurre continuamente, entonces se habla

de funciones aleatorias. Sin embargo, la variable del tiempo corresponde a una malla de valores discretos,

s1.s2,,sn, entonces se habla de sucesiones o series aleatorias. El anlisis de las seales aleatorias, en gran

medida, depende de si cambia o no su estructura de aleatoriedad con respecto a su variable del argumento.

Figura 1.6. Seal aleatoria.2

Los fenmenos, que se desarrollan a lo largo del argumento correspondiente al tiempo y descritos por una

seal aleatoria , se pueden analizar a partir de un conjunto longitudinal de mediciones o registros de

valores { } como se ilustra en la figura siguiente. En este caso, se define como

trayectoria u observacin a cada una de las mediciones simultneas de una misma seal aleatoria. Se

define como ensamble o conjunto a todas las posibles trayectoria, medidas o registradas en un

intervalo de observacin, que se relacionan con un mismo fenmeno aleatorio, . (Domnguez &

Semenovich Shinakov, 2007, pg. 115)

Figura 1.7. Trayectoria de una seal aleatoria

2 http://cnx.org/content/m12818/latest/

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1.3.3. Seales analgicas y digitales.

Toda seal electromagntica. Considerada como funcin del tiempo, puede ser tanto analgica como digital.

Una seal analgica es aquella en la que la intensidad de la seal vara suavemente con el tiempo. Es decir,

no presenta saltos o discontinuidades. A medida que la onda se mueve de A a B, pasa a travs de, e incluye

un nmero infinito de valores en su camino.

Una seal digital es aquella en la que la intensidad se mantiene constante durante un determinado intervalo

de tiempo, tras el cual la seal cambia a otro valor constante. (Stallings, 2004).

Puede tener un nmero de valores definidos. Aunque cada valor puede ser cualquier nmero, a menudo es

tan simple como cero o uno.

La forma ms sencilla de representar las seales es dibujarlas sobre un par de ejes perpendiculares. El eje

vertical representa el valor o la potencia de la seal. El eje horizontal representa el paso del tiempo. La figura

1.8 ilustra una seal analgica y la figura 1.9 una seal digital. La curva que representa la seal analgica es

suave y continua, pasando a travs de un nmero infinito de puntos. Sin embargo, las lneas verticales de la

seal digital demuestran que hay un salto repentino entre un valor y otro de la seal. (Forouzan, 2007, pg.

54)

Figura. 1.8 Seal Analgica3 Figura 1.9. Seal Digital4

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