TEMA 6

TECNOLOGÍA DE LA COMUNICACIÓN

1.- TEORÍA DE LA COMUNICACIÓN

Los datos son representaciones de alguna cualidad, hecho, suceso etc… Tienen la propiedad de que se pueden transmitir, almacenar , transformar y elaborar para obtener una información ; es decir cuando se añade un significado a los datos obtenemos una informaciónUn mensaje es una información que tiene un sentido para quien lo emite y para quien lo recibe. Se produce una comunicación cuando ocurre la transmisión de un mensaje entre dos o más sujetos

Para que se establezca una comunicación efectiva es necesario que existan los siguientes elementos

a)Fuente: componente que genera el mensaje

b) Emisor: sujeto o aparato que envía el mensaje. Para ello modula la información, es decir transforma la información en una señal física (eléctrica, luminosa, sonora, etc…) y la prepara para que pueda ser enviada por el canal

c) Canal. Es la ruta por la que viaja la señal portadora del mensaje desde el emisor hasta el receptor a través de cualquier medio físico

d) Receptor: Sujeto o aparato que recoge la señal y la transforma, recuperando de nuevo el mensaje original

e) Destino: Componente del sistema que tiene como función recibir el mensaje procedente de la fuente

Cuando la fuente y el destino están alejados es necesario recurrir a la transmisión mediante redes de comunicación

1.1 tipos de redes de comunicación

a)Según el medio de propagación (canal)

1.- Alámbrica: si la información que queremos transmitir de un punto a otro se propaga siempre por cables

Un ejemplo es la red de telefonía fija

2.- Inalámbrica: cuando se utiliza el aire o el espacio para transmitir la información. Por ejemplo la red de telefonía móvil

Los parámetros más importantes relativos al canal de transmisión de la información son:- Su capacidad máxima o ancho de banda, es decir, la cantidad de datos que se pueden transmitir por ese canal por unidad de tiempo; si estamos hablando de un sistema digital, el ancho de banda se mide en bytes / segundo.-La atenuación que sufre la señal en su recorrido por dicho canal o medio. La señal tiende a volverse más débil con la distancia.-Las distorsiones o interferencias con otras señales-Ruido: es toda señal que no forma parte del mensaje original pero que se inserta en él durante su trayecto.

b) Según el tipo de señales:

1.-Analógicas: si la señal toma valores infinitos entre dos cualesquiera

2.- digitales: si la señal sólo toma dos valores (1 y 0)

2.- FORMAS DE COMUNICACIÓN POR CABLEa) Cable de par trenzado

Es el medio más simple, barato y utilizado. Consiste en dos cables enrollados A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar.

. Con estos cables, se pueden transmitir señales analógicas o digitales

Su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia de alcance Se consiguen velocidades de hasta 16 Mbps.en las redes locales de telefonía o de ordenadores

Es un medio muy susceptible a ruido y a interferencias

b) Cable coaxialConsiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores (800 Mbps ), menos interferencias y permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc...

Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación.Para señales analógicas se necesita un amplificador cada pocos kilómetros y para señales digitales un repetidor cada kilómetro.

c) Cable de fibra óptica

un cable de fibra óptica esta constituido por un núcleo formado por una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o plástico; un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas diferentes a las del núcleo, cada fibra viene rodeada de su propio revestimiento y una cubierta plástica para protegerla de humedades y el entorno.

En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz.

Es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas (2Gbps) y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.Lo podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía

Es mucho más caro y difícil de manejar

El sistema emisor envía la señal desde un láser o un diodo LED y el sistema receptor recoge la señal mediante un fotodiodo

2.1Tipos de transmisión de sonido por cable

Las señales eléctricas que transmiten el sonido a través de los cables tienen la misma forma que las sonoras con la diferencia de que las partículas que vibran en este caso son electrones. Para transmitir llamadas simultáneas por un solo cable sin que se mezclen se emplean dos sistemas:

a) Sistemas multiplex por división de frecuencia (MDF): Para transportar cada llamada (canal de voz) utiliza señales a diferentes frecuencias , llamadas portadoras . En la central receptora se selecciona la llamada , se separa la portadora y se envía al destinatario

b) Sistemas multiplex por división de tiempo (MDT) : no se transmiten todas las conversaciones a la vez, sino que a cada usuario se le asignan pequeños intervalos de tiempo para poder transmitir. El receptor no percibe interrupciones al realizarse envíos de cada canal de voz a velocidad muy alta

3.- COMUNICACIÓN INALÁMBRICACuando la información que queremos transmitir no se conduce mediante una corriente eléctrica, tenemos la posibilidad de transmitirla en forma de ondas, sin necesidad de cables. Una onda es un movimiento vibratorio que se desplaza en una dirección. Se caracteriza por tener los siguientes elementos:

1.-Amplitud (A): mayor longitud del movimiento vibratorio

2.- Período(T): Es el tiempo que tarda en recorrer una onda un determinado espacio. Se mide en segundos

3.- Frecuencia(f): número de veces que se repite un movimiento vibratorio en un segundo. Se mide en herzios (hz)

4.- Longitud de onda(λ): espacio recorrido por la onda en un tiempo determinado. Se mide en metros

Estos términos están relacionados matemáticamente por la siguientes ecuaciones:

Λ= v.T y T=1/f

Ejemplo: Determina el periodo y la longitud de una onda que se propaga a 40cm/s y cuya frecuencia es de 10Hz

T= 1/f=1/10= 0,1 s

Λ=v.T=0,4m/s . 0,1 s= 0,04 m

Las ondas utilizadas en comunicación son ondas electromagnéticas que se transmiten a la velocidad de la luz

Al conjunto de frecuencias con le que se propagan dichas ondas se le llama espectro electromagnético

En este espectro se utilizan las siguientes frecuencias:

1.-Radiofrecuencias: Se propagan en todas las direcciones pueden viajar a grandes distancias y atraviesan obstáculos como los edificios Llega hasta 3 GHz . Cabe destacar varias bandas de especial interés:

Baja frecuencia (LF): 30-300KHz, se emplea en comunicaciones marítimas

Media frecuencia (MF) 300KHz-3MHz. Se emplea en ondas de radio de amplitud modulada (AM)

Alta frecuencia (HF) 3-30MHz. Se emplea en comunicaciones de radioaficionados

Muy alta frecuencia (VHF) 30-300MHz: se emplea en la radio FM y en la televisión

Ultra alta frecuencia (UHF) 300-3GHz: se emplea en televisiónPropagación en superficie o terrestre: Las ondas de radio viajan a través de la porción más baja de la atmósfera, abrazando a la tierra. A las frecuencias más bajas (VLF, LF MF), las señales emanan en todas las direcciones desde la antena de transmisión y sigue la curvatura de la tierra. La distancia depende de la

cantidad de potencia en la señal: cuanto mayor es la potencia mayor es la distancia. La propagación en superficie también puede tener lugar en el agua del mar.

•Las ondas de radio de más alta frecuencia se radian hacia la ionosfera donde se reflejan de nuevo hacia la tierra. La densidad entre la troposfera y la ionosfera hace que cada onda de radio se acelere y cambie de dirección, curvándose de nuevo hacia la tierra. Este tipo de transmisión permite cubrir grandes distancias con menor potencia de salida.

2.- microondas 3-300GHz . Se emplea en radares y en comunicaciones por satélite. Se propagan en línea recta y no pasan a través de objetos3.- infrarrojos 300GHz-3,84.1014 Hz : se usan en comunicaciones de corto alcance, mandos a distancias y redes locales de ordenadores. Se propagan de forma similar la luz y no atraviesan objetos4.- Visibles 3.84.1014 Hz- 7,69.1014 Hz. Son señales luminosas visibles

Ejercicios

4.- El telégrafoPrimer sistema de comunicación a distancia, creado por Joseph Henry y desarrollado por Samuel Morse en 1835.Transmite impulsos eléctricos largos y cortos según un código.Constaba de un pulsador y un zumbador, que posteriormente se mejoró con la impresión en papel

En la estación emisora pulsamos el pulsador y enviamos una corriente al electroimán de la estación receptora. Si pulsamos poco tiempo en la estación receptora el electroimán escribe un punto, si lo mantenemos más tiempo pulsado, en la estación receptora aparece una raya. La combinación de puntos y rayas se traduce en un código. El código más utilizado fue el código Morse.

5. Teléfono fijoVeamos ahora cómo se transmite la voz a través del teléfono:

El terminal telefónico tiene un micrófono que convierte los sonidos en señales eléctricas por medio de una membrana con granos de carbón.

Dependiendo de la frecuencia y la intensidad del sonido la membrana comprime más o menos los granos de carbón. Esta compresión se traduce en señales eléctricas, que se envían al receptor pasando por la central telefónica

b) Esta señal eléctrica viaja a través de un cable (los postes telefónicos) hasta una central telefónica.

En la central es donde se produce la conexión entre los cables que vienen de los terminales de las dos personas que están hablando. Esto antiguamente lo hacían las operadoras de forma manual; hoy en día, se trata de un proceso automático.En una central telefónica hay dos partes principales:

La unidad de conmutación: Enlaza el teléfono del emisor con el del receptor si pertenecen los dos teléfonos a la misma central. En caso de pertenecer a centrales diferentes la unidad de conmutación enlaza con la unidad de control para enlazar con otra central diferente.La unidad de control: Enlaza las conexiones entre centrales diferentes.

c) La señal eléctrica viaja desde la central hasta el aparato receptor de la otra persona, que dispone de un amplificador para aumentar el volumen de la señal y de un auricular para volver a convertir la señal eléctrica en una onda sonora.

En el auricular existe un cristal piezoeléctrico, que tiene la propiedad de vibrar al recibir una corriente eléctrica. Dicha vibración produce una onda de presión equivalente a la voz de la persona que ha hablado.El teléfono fijo del emisor o del receptor puede tener un terminal inalámbrico. En ese caso, la señal eléctrica llega no hasta el propio terminal sino hasta su base, que dispone de una antena desde la que emite pequeñas ondas de radio que son recibidaspor el terminal.