DESARROLLO FASE I –REDES LOCALES BASICO

GIOVANI DAVID HERNANDEZ RIOS

CC:92.535.437

GRUPO 301121_6

REDES LOCALES BASICO

UNIVERSINAD NACIONAL Y ABIERTA A DISTANCIA UNAD

INGENIERIA DE SISTEMAS, CUNDINAMARCA, BOGOTA

18 DE AGOSTO DEL 205

1. Cuál es la diferencia entre dato y señal. Los datos son capaces de transportar información, en cambio la señal es la representación eléctrica o electromagnética de los datos

2. Que se entiende por señalización.

La señalización es el objetivo primordial en los sistemas de señalización en una red de comunicaciones este permite a los sistemas intercambiar los datos necesarios para el tratamiento del tráfico, las funciones básicas de señalización son las mismas siempre independientemente del sistema de comunicación, estas se clasifican en:

Supervisión.Direccionamiento.Explotación.Seguridad.Velocidad.Rentabilidad.Flexibilidad y Modulación(L. Inzirillo)

3. Que es la transmisión de datos y cuál es su clasificación.

La transmisión de datos es el canal que permite la transmisión de información entre dos o más terminales de un sistema de transmisión. La transmisión se realiza habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grupos: Medios de transmisión guiados.Medios de transmisión no guiados.

Medios de transmisión guiados.Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, entre ellos los más comunes son:

El Cable Par Trenzado o UTP.

Imagen tomada del sitio (nexxtsolutions.com)

Imagen tomada del sitio (taringa.net)

El Cable de Fibra Óptica.

Imagen tomada del sitio (wikibooks.org)

Medios de transmisión no guiados.Los medios de transmisión no guiados son los medios que es de comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire, entre los más usuales tenemos:

La Radio.

Imagen tomada del sitio (grupoelemclase)

Microondas.

Imagen tomada del sitio (Villaseñor Herrera )

Microondas Terrestres y satelitales.

Imagen tomada del sitio (Sanchez, 2015)

4. Que son las señales análogas y las señales digitales (características).

Características de las Señales Analógicas son:

Señales Periódicas: Se repiten todos sus valores en un espacio de tiempo, es decir, cada cierto tiempo repiten la figura.Señales Aperiódicas: No repiten sus valores, y por tanto no podemos predecir su evolución.Período (T): Tiempo que tarde en ejecutar un ciclo, es decir en repetirse la señal.

Unidades de medida del periodo:Segundos

Submúltiplos:ms(milisegundos) µs(microsegundos)ns(nanosegundos)ps(picosegundos)

Frecuencia(f): Número de ciclos que una señal periódica ejecuta por segundo.Unidad de Medida: Hercio (Hz)Multiplos: KHz (Kilohercios)Mhz(Megahercios)Ghz(Gigahercios) Thz(Terahercios)

Frecuencia(f)=1/T (Herz)T=1/t (segundos)Amplitud (A)= Altura o profundidad de la onda.

Características de las Señales Digitales

También son periódicas.Poseen un número discreto (limitado) de estados. Si el número de estados posibles es 2, se llaman señales digitales binarias; si poseen más de 2 estados, se llaman señales digitales multinivel.La duración de los pulsos es igual siempre en las señales que vamos a ver. Esta duración la llamamos “T”, y su unidad es el segundo, aunque se utilizan los submúltiplos.

Velocidad de modulación(Vm): número de pulsos que una señal digital ejecuta por segundo, su unidad es badio.Vm=Nºdebits/TiempoVm=1/TVelocidad de transmisión: número de bits que se envían o reciben por segundo en un sistema de transmisión de datos.Vt=Vmx . Nº debits del pulso

Velocidad de transferencia de datos: está dada por la cantidad media de bits que setransmiten entre dos sistemas de datos.Vtrans= Cantidad de bits transmitidostiempo empleadoCapacidad de un Canal: es la velocidad de transmisión máxima que se puede alcanzar en el canal.Ancho de Banda

En las redes de computadores, el ancho de banda a menudo se utiliza como sinónimo para la tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro en un período dado (generalmente un segundo).Señal en Banda Base

Señal modulante (Que contiene en sí el mensaje a transmitir) tal y como se presenta en su forma original, con su espectro sin corrimiento de frecuencia alguno.En los sistemas de transmisión, la banda base suele usarse para modular una portadora. Durante ese proceso se reconstruye la señal original de la banda base.

5. En una señal que es la amplitud, la frecuencia, el periodo, la fase y la longitud de onda.

Amplitud.

La amplitud (AM) es la modulación de amplitud de la característica sometida a la variación es la amplitud de la onda Por tanto esta se define como el proceso mediante el cual se varía la amplitud de la onda portadora de radiofrecuencia (RF) en función de la variación de la amplitud de la señal de audiofrecuencia (AF).

La Frecuencia.

Es una medida que se utiliza generalmente para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o seceso periódico en la unidad de tiempo, para calcular la frecuencia de un suceso se contabiliza el número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego

estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido, según el sistema internacional la frecuencia se mide en hercios

Periodo. Es el espacio de tiempo limitado y determinado por la ocurrencia de algun fenomeno que se repite regularmente como las que ocurre en una consecutiva intensidad de una correinte electrica alterna que emplea en un pendulo de en su movimiento de vaiven.

Fase.

La fase describe la posición de la forma de onda relativa al instante de tiempo 0.Se mide en grados o radianes (360º son 2π radianes).

Imagen tomada del sitio (mfbarcell.es)

Longitud de Onda.

Es la distancia que una señal simple puede viajar en un periodo. Depende de la frecuencia y del medio. Se calcula conociendo la frecuencia (f) o el periodo (T) y la velocidad de propagación del medio (c). 𝜆 = 𝑐 𝑓 = 𝑐. 𝑇 Se mide en micrómetro (micrones).

Imagen tomada del sitio (naturalmenteciencias.wordpress.com)

6. Explique que es el espectro y que es el ancho de banda y cuáles son sus características.

Espectro:

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación

Ancho de Banda.

En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de una conexión de red en un período de tiempo dado. El ancho de banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS), kilobites por segundo (kbps), o megabites por segundo (mps)

En las redes de ordenadores, el ancho de banda a menudo se utiliza como sinónimo para la tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro en un período dado (generalmente un segundo). Esta clase de ancho de banda se expresa generalmente en bits (de datos) por segundo (bps). En ocasiones, se expresa como bytes por segundo (Bps). Un módem que funciona a 57.600 bps tiene dos veces el ancho de banda de un módem que funcione a 28.800 bps.

Características del ancho de banda.

Las redes de banda ancha, poseen rasgos distintivos a diferencia de las redes de banda base, algunas de estas características (2007) se enlistan a continuación.

Conexion permanente, permitiendo a su vez la utilización de otra banda diferente del medio para otros fines (servicios de voz, TV, etc.).

Conexion mediante TCP/IP de cara al cliente, conectando internamente por medios de alta velocidad del tipo ATM (AsynchronousTransfer Mode).

Se pueden definir dos tipos generales de información: Continúa (ANALOGICA) y discreta. La primera se caracteriza por que sus datos pueden adoptar un número infinito de valores por ejemplo: calor, velocidad etc. La segunda se caracteriza por que sus datos pueden adoptar solo un numero finito de valores. Por ejemplo: letras, texto etc.

Ancho de banda dedicado de al menos 1Mbps (aunque por diferentes cuestiones se denominan conexiones de banda ancha a aquellas que van a velocidades superiores a los 256Kbps).

Conexión normalmente asincronica, en la que la velocidad de bajada (tráfico de datos entre el operador y el cliente) es muy superior a la de subida (tráfico de datos entre el cliente y el operador).

Normalmente se asocia su conexión a una Tarifa plana, en la que se paga una cantidad fija por la conexión y por el ancho de banda contratado, independientemente del tráfico de datos que se realice.

Las dimensiones de las redes, sus características y sus funciones varían, de acuerdo a las necesidades del usuario.

Información tomada del sitio (madaoradio.galeon.com)

7. Explique que es la Modulación y Codificación de Datos (cuáles son los tipos de Modulación que existen).

Modulación. Es un conjunto de técnicas para realizar la transportación sobre una onda portadora, típico de una onda sinusoidal . estas técnicas tienen un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que lo hace más positivo al momento de transferir mayor información de forma simultanea protegiendo esta si de las posibles inferencias de ruido.

Por lo general la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo a las variaciones de la señal modulada. Siendo así la información que se desea transferir.

imagen tomada de la pagina (elpaulofreire.es) Codificación de Datos.

Se entiende por Codificación en el contexto de la Ingeniería al proceso de conversión de un sistema de datos de origen a otro sistema de datos de destino. De ello se desprende como la información contenida en esos datos resultantes deberá ser equivalente a la información de origen

Técnicas de Codificación o ModulaciónEntre las técnicas de codificación o modulación tenemos:

Desplazamiento de Amplitud (ASK)Desplazamiento de Frecuencia (FSK)Desplazamiento en Fase (PSK)

ASK.

Los dos valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora. El '1 binario' se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante y el '0 binario' se representa mediante la ausencia de portadora.

Es una técnica de modulación bastante ineficaz, se usa típicamente a 1200 bps como mucho, es utilizada para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas.

FSK. Los dos valores binarios se representan mediante dos frecuencias diferentes próximas a la frecuencia de la portadora. FSK es menos sensible que ASK. En líneas de calidad telefónica, se utiliza a velocidades de 1200 bps. También se usa frecuentemente en transmisiones de radio a más altas frecuencias (desde 3 hasta 30 Mhz), también se puede usar en redes de área local que utilicen cable coaxial.

PSK. La fase de la señal portador se desplaza para representar los datos digitales. El desplazamiento en fase se puede dar mediante diferentes técnicas:

DPSK: Ocurre un cambio de fase cada vez que se transmite un '1binario', en caso contrario la fase permanece constante. Se realiza en dos fases 0º y 180º, podemos obtener hasta 2 señales.QPSK: En lugar de usar un desplazamiento de fase de 180º utiliza desplazamientos de fase correspondientes a múltiplos de 90º (90º,180º,270º,360º). Por lo que cada elemento de señal representa 2 bits en lugar de 1.

Tipos de Modulación.

Entre los tipos de modulación tenemos:

Modulación Analógica: AM, FM, PM Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM

Texto tomado del sitio (modul.galeon.com/aficiones1359485.html)

Modulacion AM.

Es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la señal portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones del nivel de la señal que contiene la información que se desea transmitir.

La AM es usada usualmente en la radiofonía ya que esta se constitute por las ondas medias, cortas, y las de VHF.

Existen dos formas de AM.

AM por doble banda lateral. (DBL)

Está constituida por la modulación lineal que consiste en modificar la amplitud de la señal portadora en función de las variaciones de la señal de la información o moduladora.

La modulación en doble banda lateral equivale a una modulación AM, pero sin reinserción de la portadora.

AM por banda lateral Unica (BLU)

En la rama de la electrónica es muy importante ya que esta permite transmitir señales de radio frecuencia que otras modulaciones no podrían transmitir.

Este circuito de transmisión, el transmisor BLU elimina la portadora y una de las dos bandas.

En cambio al receptor le toca para poder reproducir la señal que recibe, se genera localmente mediante un oscilador de la portadora no transmitida, y con la banda lateral que recibe, la información de la señal moduladora original.

Modulación FM.

En esta modulación sonde tanto las señales de transmisión como las señales de los datos son analógicas y su tipo de modulación expotencial.

La señal modulada mantendrá fija su amplitud y los parámetros de la señal portadora que variara es la llamada frecuencia, y lo que contempla a la variación de la amplitud de la señal moduladora.

Imágenes tomadas del sitio (textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia)

Modulación PM.

Este también es un caso de modulación donde las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia.

En este caso el parámetro de la señal portadora que variará de acuerdo a señal moduladora es la fase.

La modulación de fase (PM) no es muy utilizada principalmente por que se requiere de equipos de recepción más complejos que en FM y puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º o 180º.

La forma de las señales de modulación de frecuencia y modulación de fase son muy parecidas. De hecho, es imposible diferenciarlas sin tener un conocimiento previo de la función de modulación.

Información tomada de (Muller)

Modulación ASK.

Es la forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora en función de los datos a enviar.

La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF.

Texto tomado del sitio (Wikipedia, es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_amplitud, 2015)

ASK (Amplitudes-shift keying), es una modulación de amplitud donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora

Imagen tomada de (textoscientificos.com/redes/modulacion/ask, 2015)

Modulación FSK.

Es una técnica de modulación para la transmisión digital de información utilizando dos o más frecuencias diferentes para cada símbolo.1 La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde uno representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio"

A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo.

En FSK, el bit rate = baud rate. Así, por ejemplo, un 0 binario se puede representar con una frecuencia f1, y el 1 binario se representa con una frecuencia distinta f2

Imagen tomada de la pagina (www.olimex.cl)

Modulación PSK,

La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado.

Imágenes tomadas del sitio Texto tomado del sitio (Wikipedia,es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_amplitud,2015)

Modulación PSK,

La modulación de amplitud en cuadratura, en inglés Quadrature Amplitude Modulation (QAM), es una modulación digital avanzada que transporta datos cambiando la amplitud de dos ondas portadoras

Estas dos ondas, generalmente sinusoidales, están desfasadas entre si 90° en la cual una onda es la portadora y la otra es la señal de datos.

Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido. Se asocian gran cantidad de aplicaciones a ella:

- Modems superiores a 2400 bps.- Multitud de sistemas de transmisión de televisión, microondas, satélite, etc.

(adslfaqs.com.ar/que-es-qam/)

8. Que es la Multiplexación y cuáles son las técnicas que existen

La multiplexacion es el conjunto de técnicas que permite la transmisión simultánea de múltiples señales a través de un único enlace de datos

Es la compartición de un canal de comunicación de alta capacidad/velocidad por varias señales. Conjunto de técnicas que permiten la transmisión simultaneas de múltiples señales a través de un único enlace de datos.

Imagen tomada de la página (es.wikibooks.org)

Las técnicas que se emplean son:

Multiplexación por división de frecuencias (FDM Frecuency-division Multiplexing). Se pueden transmitir varias señales simultáneamente modulando cada una de ellas en una frecuencia portadora diferente. Es una técnica analógica. Se puede aplicar cuando el ancho de banda del enlace físico es mayor que la suma de los anchos de bandas de las señales a transmitir. Las señales generadas por cada dispositivo emisor se modula usando distinta frecuencia portadora. Las frecuencias portadoras están separadas por tiras de ancho de banda sin usar (banda de guarda) para prevenir que las señales se solapen.

Imagen tomada de la pagina (es.wikibooks.org)

Multiplexación por división de tiempo (TDM Time-division Multiplexing). Es un proceso digital. Se puede aplicar cuando la tasa de datos del enlace es mayor que la suma. las tasas de datos de los dispositivos emisores y receptores.

TDM síncrona, que es cuando el multiplexor asigna siempre la misma ranura de tiempo a un dispositivo, tanto cuando tiene datos que transmitir que cuando no.

Imagen tomada de (es.wikibooks.org)

TDM asíncrona no hay una asignación previa y permite transmitir, aunque la suma teórica de las tasas de bit de los emisores sea mayor que la del enlace. Cada trama deben de incorporar una dirección para identificar a que dispositivo pertenecen los datos que están transmitiendo.

Referencias Bibliográficas

textoscientificos.com/redes/modulacion/ask. (2015). Obtenido de textoscientificos.com/redes/modulacion/ask: http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/ask

adslfaqs.com.ar/que-es-qam/. (s.f.). Obtenido de adslfaqs.com.ar/que-es-qam/: http://www.adslfaqs.com.ar/que-es-qam/

grupoelemclase. (s.f.). Obtenido de grupoelemclase: grupoelemclase.blogspot.com

L. Inzirillo, R. (s.f.). http://www.um.edu.ar/catedras/claroline/backends/download.php?url=L1RlbGVmb27tYS9DYW5hbF9Bc29jaWFkb19SZXYxLnBkZg%3D%3D&cidReset=true&cidReq=IT002.

madaoradio.galeon.com. (s.f.). Obtenido de madaoradio.galeon.com: http://madaoradio.galeon.com

modul.galeon.com/aficiones1359485.html. (s.f.). Obtenido de modul.galeon.com/aficiones1359485.html: http://modul.galeon.com/aficiones1359485.html

Muller, J. (s.f.). Obtenido de http://escueladeltrabajo.net

nexxtsolutions.com. (s.f.). Obtenido de www.nexxtsolutions.com

Sanchez, V. (2015). microondasterrestres.blogspot.com. Obtenido de microondasterrestres.blogspot.com: www.microondasterrestres.blogspot.com

taringa.net. (s.f.). Obtenido de taringa.net: www.taringa.net

textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia. (s.f.). Obtenido de .textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia: http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia

Villaseñor Herrera , R. (s.f.). pacoelgallonegro.blogspot.com. Obtenido de pacoelgallonegro.blogspot.com: pacoelgallonegro.blogspot.com

wikibooks.org. (s.f.). Obtenido de https://es.wikibooks.org/wiki/Planificaci%C3%B3n_y_Administraci%C3%B3n_de_Redes/Tema_3/Medios_cableados

Wikipedia. (2015). es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_amplitud. Obtenido de es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_amplitud: https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_amplitud

Wikipedia. (s.f.). es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_fase. Obtenido de es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_fase: https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_desplazamiento_de_fase