Unidad 1 Teleproceso Sistemas

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES UNIDAD I TELEPROCESO

Ing. César R. Vázquez Trujillo

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TELEPROCESO

OBJETIVO

El alumno conocerá la filosofía y estructura del teleproceso, utilizados en el diseño e

implementación de un sistema de comunicación digital.

TEMARIO

Unidad I “Introducción al Teleproceso”. 1.1. Historia del teleproceso

- Antecedentes del Teleproceso

- Importancia del Teleproceso

1.2. Función de comunicaciones

- Componentes básicos de un sistema de comunicaciones

- Características básicas de una señal eléctrica

- Amplitud

- Frecuencia

- Fase

- Señal analógica - Señal digital

- Línea de comunicación analógica

- Amplificador analógico

- Líneas de amplificación digital.

- Repetidor regenerativo.

1.3. Control de línea.

- Tipos de ruido.

- Características.

- Distorsión

- Características.

1.4. Conceptos.

a) Ancho de banda.

b) Ganancia.

c) Capacidad máxima.

d) Baudio.



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UNIDAD II “Transmisión en líneas”

2.1. Sentidos de transmisión en una línea de comunicaciones.

- Simplex

- Half duplex.

- Full duplex

2.2. Modos de transmisión.

- Transmisión en paralelo

- Transmisión en serie

2.3. Formatos de transmisión.

- Sincronización por Bit.

- Sincronización por caracter.

- Transmisión sincrónica.

- Transmisión asincrónica.

Unidad III “Códigos de transmisión”.

3.1. Código Baudut.

3.2. ASCII.

3.3. Caracteres de escape.

3.4. Codificaciones y decodificaciones.

3.5. Criptografía.

Unidad IV “Errores”.

4.1. Técnicas de detección de errores.

- Verificación

- Códigos N. De M.

- Códigos polinomiales.

- Chequeo de paridad.

- Chequeo de doble paridad.

4.2. Técnicas de corrección de errores.

- Retransmisión.

- Corrección automática.

- Código de Hamming.

- Distancia de Hamming.



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Unidad V “Protocolos”. 5.1 Niveles de protocolos.

5.2 Modo básico de transmisión en una línea punto a punto.

5.3 Protocolo X.25 (usado por TELEPAC)

5.4 Protocolo de línea HDCL

5.5 Protocolo TC/IP (usado por INTERNET)

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA:

1. COMUNICACIONES Y REDES DE PROCEDIMIENTO DE DATOS.

NESTOR GONZÁLEZ SAINZ.

MC-GRAW HILL.

2. INTRODUCCIÓN A LA TELEINFORMÁTICA.

ALBERTO OLIVAS RUIZ.

CORNELIO ROBLEDO SOSA.

FAUSTINO VALLES GONZÁLEZ.

EDIT. TRILLAS.

3. COMUNICACIÓN DE DATOS PARA PROGRAMADORES.

MICHEL PURSEL.

SITESA.

4. FUNDAMENTOS DE COMUNICACIÓN DE DATOS.

JERRY FITZGERALD.

TOM S. EASON.

LIMUSA.

5. COMPUTER NETWORKS.

ANDREW S. TANENBAUM.

PRENTICE HALL.

6. ORGANIZACION DE COMPUTADORAS.

ANDREW S. TANENBAUM.

PRENTICE HALL.

7. DATA COMUNICATIONS AND TELEPROCESSING SYSTEMS.

T. HOUSLEY.

PRENTICE HALL.

8. TELEPROCESSING NETWORK ORGANIZATION.

J. MARTIN.

PRENTICE HALL.



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UNIDAD I

Desde el comienzo de la historia de la humanidad, uno de los factores que han constituido y

constituye un elemento vital para la evolución y el desarrollo de la humanidad es la

comunicación.

Las telecomunicaciones comenzaron en 1830 con la utilización del Telégrafo, que permitió

diversos tipos de comunicaciones digitales utilizando códigos como el Morse inventado por

Samuel F. B. Morse en 1820. Morse comenzó a estudiar las comunicaciones en 1830 teniendo

preparada una máquina en 1835 compuesta en el emisor por un conjunto de piezas con dientes

correspondientes a las letras y las cifras que ensambladas para formar un mensaje y pasadas a

través del correspondiente dispositivo, provocaban las sucesivas aperturas y cierres de un

interruptor que producía la señal enviada por la línea. En el receptor, un electroimán recibía dicha

señal y producía el desplazamiento de un lápiz que escribía en el papel la forma de la señal con la

que se podía descifrar el mensaje recibido.

En 1855, Charles Wheatstone inventó el formato de una cinta junto con la perforadora

correspondiente que permitía el envío y recepción de mensajes en código Morse en modo off-

line, es decir, sin que un operador se encuentre permanentemente pendiente de la transmisión y

recepción de los mensajes.

En 1874, el francés Emile Baudot, inventó el telégrafo múltiple que permitía el envío de varios

mensajes por la misma línea. Se conectaban varios manipuladores de cinco teclas a una misma

línea a través de un distribuidor que repartía el tiempo entre los distintos usuarios. En el receptor

existía un distribuidor similar al del transmisor y sincronizado con él, repartía los mensajes entre

distintas impresoras.

Más tarde, en 1876 Alexander Graham Bell inventó el Teléfono con el que comenzó la

comunicación de la voz a distancia. Este invento hizo que rápidamente se unieran por cable

muchas ciudades y dentro de ellas muchas empresas particulares, lo cual facilitó mucho la

utilización de otros medios de comunicación posteriores que aprovecharon las propias líneas

telefónicas.

Con la aparición de máquinas de escribir que incorporaban relevadores para la activación de la

escritura, durante la Primera Guerra Mundial, E.E. Kleinschmidt desarrolló un sistema de

transmisión que no requería de operadores en continua atención. Este sistema hizo posible la

aparición en 1910 del Teletipo o teleimpresor, que permitió el envío de mensajes a distancia

utilizando el código Baudot creado por Emile Baudot en 1874.

Ya a partir de 1950, con la aparición del modem, comenzaron los primeros intentos de

transmisión de datos entre computadoras en aplicaciones de gestión, pero fue en la década de los

sesenta, y fundamentalmente en la de los setenta, cuando se implantó definitivamente la conexión

a distancia de todo tipo de computadoras y periféricos.

1.1. Historia del Teleproceso



5

El primer proyecto importante que incorpora técnicas teleinformáticas fue el SAGE (Service

Automatic Ground Environment) desarrollado por las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos de

América en 1958.

En la década de los sesenta aparecen, por un lado, los lenguajes de programación interactivos y

por otro, los sistemas operativos conversacionales que, junto a las tecnologías de conmutación de

paquetes y los satélites de comunicaciones, propiciaron los primeros pasos para la verdadera

unión entre las telecomunicaciones y la informática.

En la década de los setenta, marcada por una gran evolución en la conectividad, aparecen las

redes de computadoras, los protocolos y las arquitecturas teleinformáticas.

En 1971 aparece la red ARPANET, fundada por la organización DARPA (Defense Advanced

Research Projects Agency) que ha dado origen a la red Internet a la par de esta red se desarrolló

el conjunto de protocolos denominados TCP/IP que han ejercido influencia en las redes

teleinformáticas.

Esta década de los setenta se caracteriza también por el gran auge que toma la normalización. En

1976, el Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT) normalizó las redes

de conmutación de circuitos y las redes de conmutación de paquetes. En 1977, la Organización

de Estándares Internacionales modela y normaliza la interconexión de computadoras creando el

Modelo Básico de Referencia para la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), que fué

publicado años después.

El final de la década de los setentas viene marcada, fundamentalmente, por la aparición en 1978

de las Redes de Area Local (LAN) que permiten la interconexión entre equipos informáticos en

un entorno reducido.

La década de los ochenta, con la popularización de las Computadoras Personales, ha marcado un

desarrollo definitivo en el campo teleinformático y lo ha popularizado. También en esta década

aparecen las Redes Digitales para dar servicio especializado a usuarios que requieran la

integración de información compuesta por texto, datos, imagen y voz.

Actualmente, en telecomunicaciones existe la tendencia del abaratamiento en la tecnología y en

el costo de las rentas de las líneas de comunicación, además de ofrecer nuevas posibilidades de

conexión; por lo que la creación de redes de área local así como el uso de Internet es hoy en día

una cosa común, la consecuencia de tener nuevas formas de conexión a Internet y la aparición de

diferentes proveedores establece una competencia de mercado que nos beneficia en los costos de

instalación y operación de este tipo de conexiones.



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Componentes básicos de un sistema de comunicaciones

Transmisión de datos (TD), es un término que se usa, normalmente, para describir el

movimiento de información que ha sido o va a ser procesada, codificada en forma binaria sobre

un sistema de transmisión, hacia su destino final. Un sistema de transmisión esta formado

básicamente por una fuente de datos (EMISOR), un destinatario de los mismos (RECEPTOR) y

un camino de unión entre ambos (LINEA DE TRANSMISION), los medios empleados y las

técnicas para llevar a cabo esta transmisión varían en función de la distancia, ubicación

geográfica y velocidad de transmisión, podemos decir que a mayor distancia o velocidad mayor

complejidad y costo, a menor distancia o velocidad menor complejidad y costo.

Línea de transmisión (Línea de Comunicaciones).

Conjunto de medios de transmisión (canales) que unen a un emisor con un receptor, la

constitución de esta línea de transmisión dependerá de la distancia y velocidad a la que se

transmitirá la información y debe cumplir con determinadas especificaciones, considerando

siempre los estándares de la infraestructura de la comunicación.

Emisor.

Elemento de un sistema de transmisión que es la fuente de los datos que se transmitirán.

Receptor.

Elemento de un sistema de transmisión que es el destino de los datos que se transmiten.

SISTEMA DE TRANSMISION

EMISOR RECEPTOR

LÍNEA DE

TRANSMISIÓN

LÍNEA DE

COMUNICACIONES

1.2 Función de Comunicaciones



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Otras formas de describir los componentes de un sistema de telecomunicación informático

son los que se describen a continuación.

TERMINAL REMOTA

HOST

FRONT END

MODEMMODEM

Un sistema teleinformático básico consta de un Procesador Central (Host) auxiliado en las tareas

de gestión de las comunicaciones por otro procesador de menor capacidad denominado Unidad

de Control de Comunicaciones o Procesador de Comunicaciones (Front-End). En el otro extremo

se encuentra el dispositivo que desea comunicar con el procesador central denominándose

Terminal Remota (sin capacidad de procesamiento; sin embargo la mayoría de equipos usados

en los sistemas de comunicaciones actualmente si tienen esta capacidad) y entre ambos se

encuentra la Red de Telecomunicación en cuyo principio y fin encontramos los convertidores-

adaptadores para la comunicación denominados Modems aunque pueden ser otro tipo de

dispositivos según el tipo de línea de transmisión utilizado.

ETD

ETD

CC

ETCDETCD

CC

LINEA DE

COMUNICACIONES

CIRCUITO DE

DATOS

ENLACE

DE DATOS

ETD Equipo Terminal de Datos

CC Controlador de Comunicaciones

ETCD Equipo Terminación del Circuito de Datos



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Señales analógicas y digitales.

Las señales que se pueden transmitir por las redes de comunicaciones, pueden ser de dos tipos:

señales analógicas y señales digitales, su comportamiento es tan diferente que hacen que las redes

se clasifiquen en analógicas y digitales.

Señales analógicas.

Se denominan señales analógicas a aquellas que están representadas por funciones que pueden

tomar un número infinito de valores en cualquier intervalo de tiempo. La forma de onda mas

utilizada para representar una señal analógica es una onda senoidal o senoide.

f(t)

t0

Señal analógica

Señales digitales

Se denominan señales digitales a aquellas que están representadas por funciones que pueden

tomar un número finito de valores en cualquier intervalo de tiempo.

Podemos clasificarlas en unipolares, cuando solo tienen valores de amplitud positivos y bipolares

cuando tienen valores de amplitud positivos y negativos.

f1(t)

t0

1 0 1 0 0 1 1 0 1

Señal digital unipolar

A



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f2(t)

t0

1 0 1 0 0 1 1 0 1

Señal digital bipolar

- A

+ A

Características básicas de una señal eléctrica

f(t)

t0

Señal analógica

Am

plitu

d

ciclo

f1(t)

t0

Señal digital unipolar

A

Ciclo 1 Ciclo 2

Am

plitu

d

f2(t)

t0

Señal digital bipolar

- A

+ A

Am

plitu

d

Ciclo 1 Ciclo 2



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AMPLITUD

Todas las ondas electromagnéticas tienen una altura, que se conoce como amplitud de

onda y se considera como el valor que se tiene entre la cresta (valor mas alto de la onda) y el

valle (valor mas bajo de la onda).

AM (Amplitud Modulada)

Sistema de transmisión de señales electromagnéticas, su principio de operación es la variación de

la amplitud (tamaño) de la Onda Electromagnética, en contraste con la variación de la frecuencia.

Este sistema permite que la señal se pueda escuchar a mayor distancia que la FM, especialmente

en horas de la noche. El sistema AM opera entre los 535 y los 1.705 Kilohertz

FRECUENCIA

Es el número de ciclos que se completan en una unidad de tiempo que es el segundo.

Todas las señales se transmiten por ondas electromagnéticas denominadas "ondas de Radio". Las

frecuencias se miden en valores de miles de ciclos por segundo, llamados kilohertz, o en millones

de ciclos por segundo Megahertz. En México el organismo rector de esta reglamentación es la

Secretaría de Comunicaciones y Transportes que le asigna a cada emisora su respectiva

frecuencia para que su emisión no interfiera con otras estaciones. Una estación con una

frecuencia asignada de 770.000 ciclos por segundo (770 KHZ) se identifica con el número 770

Khz en el selector de estación de un radio.

FM (Frecuencia Modulada)

Sistema de transmisión de Onda de Radio que se regula por la variación de la frecuencia y no por

su tamaño, como ocurre con la AM. Una Onda de FM tiene 20 veces más el ancho de una Onda

de AM, lo cual es la razón de su buena calidad en la señal, aunque ésta recorre menores

distancias y es más sensible a los obstáculos físicos en el desplazamiento de dicha señal.

Es así como de esta estructura técnica de la Radio AM y FM se han creado dos medios distintos

de transmisión. Las señales AM llegan más lejos pero son más susceptibles de interferencias. La

FM tiene una recepción excelente, pero las distancias de la señal son limitadas.

Aparte de la frecuencia, la recepción de una emisora está determinada también por las

condiciones atmosféricas y por la potencia en kilovatios de la estación, que influirá

necesariamente en el cubrimiento de una región determinada y en la calidad de la señal.

FASE

Fase es una medida de la diferencia de tiempo entre dos ondas senoidales. Aunque la fase es una

diferencia verdadera de tiempo, siempre se mide en terminos de ángulo, en grados o radianes.

Eso es una normalización del tiempo que requiere un ciclo de la onda sin considerar su verdadero

periodo de tiempo.



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f(t)

t0

90

0

18

00

27

00

36

00

00

La diferencia en fase entre dos formas de onda se llama a veces el desplazamiento de fase. Un

desplazamiento de fase de 360 grados es un retraso de un ciclo o de un perìodo de la onda, lo que

realmente no es ningún desplazamiento. Un desplazamiento de 90 grados es un desplazamiento

de 1/4 del periodo de la onda etc. El desplazamiento de fase puede ser considerado positivo o

negativo; eso quiere decir que una forma de onda puede ser retrasada relativa a otra o una forma

de onda puede ser avanzada relativa a otra. Esos fenómenos se llaman atraso de fase y avance de

fase respectivamente.

f(t)

t0

Atrazo de tiempoo = ¼ de ciclo = 900

f(t)

t0

En este ejemplo, la curva inferior está desplazada 90 grados con respecto a la curva superior. Eso

es un atraso de tiempo de 1/4 del período de la onda. También se podría decir que la curva

superior tiene un avance de 90 grados.



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LINEAS DE COMUNICACIÓN ANALOGICA.

SEÑAL ANALÒGICA

Es un tipo de señal donde la información está codificada en alguna de las características de la

señal que se ésta manejando, tales como la amplitud, frecuencia o fase, pudiendo ser periódica o

no periódica.

Las líneas de comunicación que pueden transportar señales analógicas tienen características que

deben ser tomadas en cuenta para su adecuado funcionamiento. Una de las características de los

sistemas de transmisión que pueden transportar señales analógicas es el tipo de elementos que se

requieren y cuentan en un extremo del sistema con un emisor (transmite información), un

transductor (codifica ó transforma la señal de su forma original a una que pueda viajar por la

línea de comunicación), un amplificador (aumenta la fuerza de la señal a transmitir), la línea

comunicación (transporta la señal, pero todas las señales analógicas al transportarse sufren de

atenuación) y en el otro extremo del sistema un amplificador (que aumenta la fuerza de la señal

que llego) transductor (decodifica la señal recibida para que la pueda interpretar el receptor),

receptor (recibe la información transmitida).

Es importante resaltar que los medios analógicos presentan atenuación y por lo tanto la señal

debe ser amplificada sin embargo el ruido que acompaña a la señal útil también es amplificado.

Emisor Transductor

Amplificador

Receptor

Amplificador

Transductor

Los amplificadores usados en los sistemas analógicos tienen la capacidad de incrementar la

fuerza de la señal transmitida, su limitación más importante es que al mismo tiempo que se

aumenta la fuerza de la señal útil, también se amplifica las señales de ruido.

Señal entrada

Amplificador

Entrada Salida

f(t)

t0

f(t)

t0



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LINEAS DE COMUNICACIÓN DIGITAL

SEÑAL DIGITAL

Son señales donde la información está codificada entre dos niveles fijos de tensión, también

llamados niveles lógicos y que son básicamente trenes de pulsos. Al igual que las señales

analógicas pueden ser periódicas o no periódicas.

Es común que en los medios digitales produzcan en las señales digitales distorsión por lo que

deben ser regeneradas, de esta manera es necesario el uso de un repetidor regenerativo, como

resultado, la señal transmitida mantiene su forma hasta llegar al receptor.

Los elementos que se requieren en un sistema de transmisión digital cuentan en un extremo del

sistema con un emisor (transmite información), un front end (controla las comunicaciones), un

repetidor regenerativo (elimina la distorsión y aumenta la fuerza de la señal a transmitir), la

línea comunicación (transporta la señal, pero todas las señales digitales al transportarse sufren

de distorsión) y en el otro extremo del sistema un repetidor regenerativo (elimina la distorsión y

aumenta la fuerza de la señal que llego) front end (controla la comunicacion), receptor (recibe

la información transmitida).

EMISOR

FRONT END

REPETIDOR

REGENERATIVO FRONT END

RECEPTOR

REPETIDOR

REGENERATIVO

Los repetidores regenerativos usados en los sistemas digitales tiene dos funciones, primero

limpian las señales de ruido, después las amplifican y les dan la forma original.

0 11 0 000 1t

Señal de salidaRepetidor

regenerativo

0 11 0 000 1t

Señal de entrada



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Medios de transmisión.

CABLE DE COBRE (líneas telefónicas y cables de uso general)

- Cables utilizados para transmitir voz/datos. Pueden ser cables trenzados o no, con cubierta o sin

ella. Algunas categorías (UTP - Categoría 5 [100 MHz]) de cables trenzados pueden, por su alto

rendimiento, transmitir hasta vídeo. Se utilizan en redes de computadoras. Es menos costoso que

el cable coaxial.

CABLE COAXIAL DE BANDA ANGOSTA (BASE BAND):

Transmiten en una señal simple en HDX. No hay modulación de frecuencia.

Diseñadas primariamente para las comunicaciones de datos. Se transmite la voz en forma digital

(no tiempo real).

Se usa una "unidad de interconexión a la red" (NIU: Network Interfase Unit) independiente o

integrada, para conectar la estación del usuario a la red. Con el uso de repetidores, se alargan

distancias (regeneradores de señal). Alcance de 1 a 10 Km.

Ancho de banda 10 Mbp. Puede transportar solamente un 40% de su carga para mantener estable.

Bajo costo, simple de instalar y bifurcar. Poca inmunidad a los ruidos. Puede mejorarse con

filtros. Se requieren conductos en ambientes hostiles, para aislamiento. Confiabilidad limitada. Es

el mismo usado en redes de televisión por cable.

CABLE COAXIAL DE BANDA ANCHA:

Es el mismo usado en redes de televisión por cable. Se usa FDM. Se combina voz, dato y vídeo

simultáneamente. Se permite voz y vídeo en tiempo real. La señal en el cable es un modo

analógico de radio frecuencia (RF) y por lo tanto los datos deben ser modulados antes de la

transmisión, usando un módem RF. Todas las señales son HDX, pero usando 2 canales se

obtiene FDX. El cable coaxial de banda ancha se considera un medio activo ya que la energía se

obtiene de los componentes de soporte de la red y no de las estaciones del usuario conectadas.

Instalación más dificultosa que el de banda base (baseband). Componentes CATV.

Se usan amplificadores y no repetidores (regeneradores).



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Debido a las amplificaciones y al alto número de canales, se pueden conectar hasta 25.000

dispositivos con un alcance de 5 Kms. Topologías: Canal, Arbol. Ancho de banda máximo: 400

MHz. Puede transportar el 100% de su carga. Mejor inmunidad a los ruidos que el banda base

"baseband". Es un medio resistente que no necesita conducto. Su costo es alto. Se necesitan

módems en cada estación del usuario, lo que aumenta aún más su costo y limita las velocidades,

etc.

FIBRA ÓPTICA:

Los cables coaxiales se están sustituyendo progresivamente por fibras ópticas de cristal.

Los mensajes se codifican digitalmente en impulsos de luz y se transmiten a grandes

distancias. Un cable de fibra puede tener hasta 50 pares de ellas, y cada par soporta hasta

4.000 circuitos de voz. El fundamento de la nueva tecnología de óptica por fibras, el láser,

aprovecha la región visible del espectro electromagnético, donde las frecuencias son miles de

veces superiores a las de la radio y, por consiguiente, pueden transportar un volumen mucho

mayor de información. El diodo emisor de luz (Led), un dispositivo más sencillo, puede resultar

adecuado para la mayoría de las funciones de transmisión.

Consiste en un núcleo central, muy fino, de vidrio o plástico, que tiene un alto índice de

refracción. Este núcleo es rodeado por otro medio que tiene un índice algo más bajo, que lo aísla

del ambiente. Cada fibra provee un camino de transmisión único de extremo a extremo,

unidireccional. No es afectada por interferencias eléctricas, ruidos, problemas energéticos,

temperatura, radiación o agentes químicos. El ancho de banda es mucho más alto que con

cualquier otro medio. Actualmente 50 Mbps y 10 Km. Se puede transmitir datos, voz y vídeo. El

cable es altamente confiable. Es muy difícil de bifurcar. Muy poca perdida de señal. Físicamente

la fibra es muy fina, liviana, durable y por lo tanto instalable en muy poco espacio (es muy

costosa).



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EMISOR MICROONDAS

Satélite - Utilizados para presentar acontecimientos de interés mundial que están ocurriendo al

momento. Utilizado frecuentemente en transmisión de datos de un punto distante de la Tierra a

otro. El satélite encuentran girando en una órbita alrededor de la Tierra donde recibe señales de

un punto y lo retransmiten a otro punto.

En este método de transmisión, las ondas de radio que se hallan normalmente

en la banda de frecuencias sueperaltas y que se denominan microondas, se

remiten de estación a estación a estación. Dado que la transmisión de

microondas exige un camino expedito entre estación emisora y receptora, la

distancia media entre estaciones repetidoras es de unos 40Km. Un canal de

relé de microondas puede transmitir hasta 600 conversaciones telefónicas. En

un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de

transmisión. La información se transmite de forma digital a través de ondas

de radio de muy poca longitud. Pude direccionarse múltiples canales a

múltiples estaciones dentro un enlace dado o puede establecerse enlaces

punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de

circuitos que la interconectan con la antena terminal del usuario. La transmisión es en línea recta

por lo tanto se ve afectada por accidentes geográficos, edificios, bosques, mal tiempo, etc. El

alcance promedio es de 40 Km. En la tierra. Una de las ventajas importantes es la capacidad de

poder transportar miles de canales de voz de grandes distancias a través de repetidoras a la vez

que permite la transmisión de datos en su forma natural

1.3 CONTROL DE LINEAS

TIPOS DE RUIDO.

RUIDO

Señales eléctricas indeseables que introducen el equipo o las perturbaciones naturales y degradan

el rendimiento de una línea de comunicaciones. Para la comunicación de datos, los errores

causados por ruido se manifiestan como bits adicionales o faltantes, o como bits cuyos estados se

invierte.

Considerando que el ruido puede provocar errores en la comunicación de datos, se puede definir

al ruido como "señales eléctricas indeseables que introducen el equipo o las perturbaciones

naturales y degradan el rendimiento de una línea de comunicaciones".

Para la comunicación de datos, los errores causados por ruido se manifiestan como bits

adicionales o faltantes, o como bits cuyos estados se invierten. Los tipos de ruidos se pueden

clasificar en los siguientes grupos:

RUIDO BLANCO O GAUSSIANO

Es debido a la agitación térmica de los electrones en la línea de transmisión, o a la inducción de

líneas eléctricas adyacentes. Se considera inevitable, pero por lo general no es un problema a

menos que su nivel sea muy elevado. Ejemplos de este tipo de ruido los tenemos en el ceceo de

fondo o estática conocido en radios y teléfonos.



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RUIDO DE IMPULSOS O AGUJAS

Es el principal causante de errores en la comunicación de datos. Es identificado como un "click"

durante las comunicaciones de voz. Este ruido provoca un error de ráfaga en donde dependiendo

de la tasa de transferencia de información y la duración del impulso puede cambiar desde 1

o 2 bits, hasta decenas o centenas de estos. Las principales fuentes de estos ruidos son cambios de

voltajes en líneas adyacentes, falsos contactos y arcos eléctricos en los interruptores o relevadores

en las oficinas telefónicas antiguas.

RUIDO DE INTERMODULACIÓN

Se produce cuando las señales de dos líneas independientes se intermodulan y forman un

producto que cae dentro de una banda de frecuencias que difiere de ambas entradas, pero que

puede caer dentro de una banda de una tercera señal. Un modem mal ajustado puede transmitir

un tono de frecuencia intenso cuando no está transmitiendo datos, produciendo así este tipo de

ruido.

RUIDO DE AMPLITUD

Este ruido comprende un cambio repentino en el nivel de potencia, y es causado por

amplificadores defectuosos, contactos sucios con resistencias variables, cargas agregadas

repentinas porque se conmuten nuevos circuitos durante el día y por labores de mantenimiento.

El ruido de amplitud no afecta las técnicas de modulación de frecuencia debido a que el equipo

transmisor y receptor interpretan la información de frecuencia e ignoran la información de

amplitud.

DISTORSIÓN

La distorsión es otra fuente de errores en la transmisión de datos. Consiste en la alteración de la

información transmitida debida a factores naturales del medio de transmisión usado.

DISTORSIÓN POR ATENUACIÓN

Ocurre cuando las altas frecuencias pierden potencia con mayor rapidez que las frecuencias bajas

durante la transmisión, lo que puede hacer que la señal recibida sea distorsionada por una pérdida

desigual de sus frecuencias componentes. La pérdida de potencia está en función del método y

medio de transmisión. Además, la atenuación aumenta con la frecuencia e inversamente con el

diámetro del alambre. Este problema se evita con estaciones repetidoras que refuercen la señal

cuando sea necesario

DISTORSIÓN POR RETRASO

Ocurre cuando una señal se retrasa más a ciertas frecuencias que a otras. Si un método de

transmisión de datos comprende datos transmitidos a dos frecuencias distintas, los bits

transmitidos a una frecuencia pueden viajar ligeramente más rápido que los transmitidos en la

otra. Existe un dispositivo llamado igualador (o ecualizador) que compensa tanto la atenuación

como la distorsión por retraso. Los siguientes factores no son considerados como distorsión

pero también representan problemas en la transmisión de datos

EL GORGEO

Es producido por imperfecciones en la señal portadora. Siempre hay pequeñas variaciones en la

amplitud, fase y frecuencia. El daño a la señal puede deberse a cambios continuos y rápidos en la

ganancia y/o fase, lo que puede ser aleatorio o periódico y que se define como gorjeos.



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LÍNEAS CRUZADAS

Ocurre cuando una línea toma parte de la señal que va por otra línea. El problema de líneas

cruzadas aumenta con la mayor proximidad de los dos alambres, con la mayor distancia de

comunicaciones, a mayor intensidad de la señal y señales de frecuencia más alta. Generalmente la

intensidad de la señal parásita baja, por lo que no molesta en las redes de comunicación de datos.

ECO

Consisten en repeticiones atenuadas de un mismo mensaje que regresan al equipo transmisor. Si

la señal del eco tiene la intensidad suficiente para que la pueda detectar el equipo de

comunicaciones provoca errores. Existen dispositivos especiales llamados supresores de eco que

eliminan este problema al bloquear la línea en el sentido que no se está usando, con el fin de

evitar recibir señales no deseadas.

PÉRDIDA DE LÍNEA

Es una causa catastrófica de errores y de transmisiones incompletas. Consiste en la desconexión

de la línea de unión entre el transmisor y el receptor debida al equipo conmutador defectuoso de

la oficina telefónica, o a daños directos a las líneas de comunicación.

1.4 CONCEPTOS

ANCHO DE BANDA

Se denomina ancho de banda de una señal, al intervalo de frecuencias para las cuales la distorsión

lineal y la atenuación permanecen bajo límites determinados.

Los limites son uno inferior f1 y otro superior f2 del ancho de banda de una señal. Estos limites

son diferentes para cada señal y medio de transmisión. El ancho de banda se puede calcular

usando la siguiente formula:

Δf = f2 – f1

Δf = Ancho de banda

f2 = Limite Superior

f1 = Limite Inferior

GANANCIA

Las transmisiones de señales analógicas tiene como principios de operación la variación del

voltaje o el tiempo para representar una flujo de información. Desafortunadamente, los medios de

transmisión no son perfectos, así que la señal recibida no es la misma que la transmitida.

En muchos casos se conocen las propiedades de atenuación de un medio y se pueden insertar

amplificadores para tratar de compensar la atenuación dependiente de la frecuencia.

Un amplificador refuerza una señal, incrementando su amplitud. Es esencial para un

amplificador de señales multiplexadas en frecuencia que sea lineal, esto es que la magnitud de la

señal de salida sea estrictamente proporcional a la señal de entrada. La salida de un

amplificador lineal es una replica exacta de la señal de entrada, solo que magnificada.

Es importante que la ganancia de los amplificadores permanezca estable, esto es que mantenga la

misma amplificación a lo largo del tiempo. La ganancia es la relación entre la potencia de salida

y la potencia de entrada de un amplificador, y se mide en decibeles. Una señal multiplexada

puede ser amplificada varios miles de veces a lo largo de su recorrido. El mas mínimo

cambio en la ganancia de un amplificador de la cadena de enlace puede provocar que en el



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elemento receptor se reciba una señal extremadamente fuerte o excesivamente débil. Los sistemas

de multiplexado frecuencial de la señal no se habrían desarrollado sino hubieran existido

previamente un tipo de amplificadores que son intrínsicamente lineales y que compensan

automáticamente las variaciones de ganancia.

CAPACIDAD MÁXIMA

Con el teorema de Shannon-Hartley se determina la máxima capacidad de transmisión de un

canal, el resultado obtenido se da en bits por segundo (bps), en otras palabras es el número de

bits/segundo, que un canal puede transportar.

X = f log2 (1 + S/N)

La ecuación anterior es la expresión de la ley de Shannon-Hartley, que determina la capacidad de

un canal continuo que tiene un ancho de banda f y ruido gaussiano limitado en banda.

De la ecuación anterior tenemos:

f = Ancho de banda del canal de comunicaciones

S = Potencia media de la señal continua transmitida por el canal.

N = Potencia media del ruido gaussiano.

S/N = Relación señal/ruido

De lo anterior podemos deducir que aumentando el ancho de banda, se mejora la capacidad,

nótese que aumentando la potencia de la señal el impacto en el resultado final en la ecuación es

muy poco.

BAUDIO

Es una unidad de medida de velocidad de modulación; el número de baudios es igual a la inversa

de la duración, expresada en segundos, del elemento de señal mas corto que se utiliza para crear

un pulso. También se puede interpretar como el número de variaciones por segundo de la señal en

la línea de transmisión.

También se le puede considerar como la velocidad de conmutación, o el número de transiciones

que se realizan por segundo. Se le considera también como una unidad de medida de modulación,

no debe usarse como sinónimo de bits por segundo.

)(

1

segTVm

Es importante dejar claro que si los pulsos de la señal a transmitir tienen la misma duración, la

velocidad de modulación es el número de pulsos en un segundo o el máximo numero de

transiciones del canal por segundo.



20

Ejemplo 1: En el siguiente problema se usa un código de 7 bits, la señal de datos tiene una

duración de 20 ms, la señal de arranque tiene una duración de 20 ms y la de parada 30 ms.

start 5 73 421 6t

stop

20ms 20ms 30ms

En donde T es igual a 20 ms que es el tiempo que tarda una transición

Baudiossegms

Vm 5002.0

1

20

1

Ejemplo 2: Si los pulsos tienen una misma duración entonces tenemos

5 73 421 6t

8

1 segundo

La velocidad de modulación para este caso es de 8 baudios.

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