Ticti 1 V8

Tecnología de la Información 6to TICIng. Daniel Esteban Vena

Tecnología de la Información6° Año

Introducción a las telecomunicacionesSeñales espectros y unidades de

medición


Agenda de temas• Sistemas de Comunicación

• Teleservicios y Servicio portador

• Redes de telecomunicaciones

• Modelo de referencia de un Sistema de comunicación

• Contaminaciones en el canal de comunicación.

• Modos de transmisión.• Terminales conectados a la PSTN.• Las señales eléctricas.• La red telefónica y de línea de abonado.• Función del teléfono.• Espectro radioeléctrico.• Requerimientos de la red.• Unidades de medición.


Comunicación


Sistemas de Telecomunicación


SERVICIO TELECOMUNICACIÓN

TELESERVICIO SERVICIO PORTADOR

Sistemas de Comunicación


Teleservicios


Servicio de Telecomunicación Servicio Portador

Proveedor del Sistema de Transporte.

●Red telefónica pública conmutada - PSTN

●Red telefónica pública celular - PLMN

●Red pública digital en conmutación de circuitos - CSPDN

●Red pública digital en conmutación de paquetes - PSPDN


Servicio telecomunicación


PSTN

%

PLMN

IP NetworkWAN

IP NetworkLAN

Red de Acceso Cable

MSO

BSC

SCP

STP’s

SS7G

MEGACO

GMSC

CMTS

HLR

STBDSLAM

Public Switch Telephon Network

Wirelessgateway

Splitter

ModemADSL

WiFi

BBIP

POTS

SSP’s

BAS

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Modelo de referencia de un Sistema de comunicación

Transductor de entrada

TransmisorTX

Perturbaciones ocontaminaciones Transductor de

salida

ReceptorRXCanal de comunicación

Fuente Destino

Mensaje de entrada

Mensaje de salida

Señal Eléctrica de entrada

Señal Eléctrica de salida

Señaltransmitida

Señalrecibida


Contaminaciones en el canal de comunicación

• Interferencia: Es la contaminación por señales extrañas, generalmente artificiales y de forma similar a las de la señal. El problema es particularmente común en emisiones de radio, donde pueden ser captadas dos o más señales simultáneamente por el receptor. La solución al problema de la interferencia es obvia; eliminar en una u otra forma la señal interferente o su fuente. En este caso es posible una solución perfecta, si bien no siempre práctica.

• Ruido: Por ruido se debe de entender las señales aleatorias e impredecibles de tipo eléctrico originadas en forma natural dentro o fuera del sistema. Por supuesto que podemos decir lo mismo en relación a la interferencia y la distorsión y en cuanto al ruido que no puede ser eliminado nunca completamente, ni aún en teoría.

• Distorsión: Es la alteración de la señal debida a la respuesta imperfecta del sistema a ella misma. A diferencia del ruido y la interferencia, la distorsión desaparece cuando la señal deja de aplicarse.


Modos de transmisión

TX

TX

RX

A

RX

RX

TX

B

Simplex (SX)

Half duplex (HDX)

Full duplex (FDX)


Clasificación de señales eléctricas

Señales

Constantes

Variables

Periódicas

Pseuperiódicas

Aperiódicas


Señal constante


Señales variables


Señales periódicas


Señales pseudoperiódicas


Señales aperiódicas


Definiciones fundamentales de las señales periódicas

• Periodo.

• Ciclo.

• Frecuencia.

• Fase.

• Diferencia de fase.

• Pulsación o frecuencia angular.


Periodo :Es el tiempo que debe transcurrir para abarcar un juego completo de valores de una señal periódica.

T

T

T

t

V(t)


Ciclo :Es un juego completo de valores contenidos en un período.

V(t)

Ciclo


Frecuencia :

Es el número de ciclos por unidad de tiempo, es decir:

ido transcurrTiempo

ciclos de Numerosf

Hzs

f

f

1

T

1

periodo

1segundos T

ciclo 1


Fase :Es la abscisa que corresponde a un punto arbitrario de la señal medido en ángulo en [rad].


Diferencia de fase :

Es la diferencia entre las fases individuales de dos señales correspondientes al mismo punto característico.

t

V(t)


Pulsación o frecuencia angular :Muchas veces resulta más conveniente expresar la diferencia de fase (t) o la fase, en unidades de tiempo. Entonces, debe definirse alguna constante por la cual hay que multiplicar el tiempo, para que en eje de abscisas se mida en ángulos.

Como vemos en la figura a) el eje de

abscisas esta calibrado en tiempo.

Si el mismo se gradúa en ángulos será proporcional a 2 como puede verse en la

figura b).


Pulsación o frecuencia angular :

fT

T

.2 o 2

2

La constante de proporcionalidad se define como

s

radPulsación Angular

o frecuencia angular


Pulsación o frecuencia angular :

También puede interpretarse como la velocidad con que debería girar un vector par barrer 2 radianes en un periodo o 360°.


Señales senoidales con ángulos de fase que difieren en /2

).sin(.)( 111 tVtf

2.sin.)( 122

tVtf


Terminales conectados a la PSTN


La red telefónica y de línea de abonado

Funciones del teléfono:

●Atraer la atención de la central.

●Transmitir los números deseados por el abonado.

●Convertir la conversación en voltaje eléctrico.

●Convertir la corriente eléctrica en sonido audible.

●Emitir una señal cuando alguien llama.

●Decir a la central que la llamada esta terminada.


Función del teléfono


Circuito de voz


Micrófono electret


Receptor


El ancho de banda (Bandwidth)

• Se denomina ancho de banda BW (bandwidth), al intervalo de frecuencias para las cuales la ganancia de potencia vale la mitad de su valor máximo.

• Esas frecuencias se denominan frecuencias de corte por lo tanto el BW se puede calcular:

BW=fcs - fci


Terminales conectados a la PSTN


El ancho de banda (Bandwidth)

G

G/2

ffci fcs

BW

BW=fcs - fci

-3dB


Teclado


Teléfono Público


Parámetrode

medición

Miden potencia de señal dBm - dBmoMiden tensión de la señal dBu

Unidades de medición

Absoluto y según

características de la señal

Relativo Miden relaciones de potencia dB dBr


El dB

Se define la ganancia en dB como:

Pi

PodBG log.10

donde: Po es la Potencia de salidaPi es la Potencia de

PoPi G(dB)


El dB

Po>Pi => G(dB)> 0 dB (+dB) => Amplifica.

Po=Pi => G(dB)= 0 dB => Ganancia unitaria.

Po<Pi => G(dB)< 0 dB (-dB) => Atenua.

Por ejemplo

1W1000W

PoPi G(dB)3dB

PoPi G(dB)-30dB

2W 1W


Ganancia total de una cadena de

cuadripolos

1

2

2

3

3

4

21

P

P.

P

P.

P

PGt

G.G.GGt

P2P1

G1(dB)P4P3

G2(dB) G3(dB)

dBGdBGdBGdBG

P.P.P

P.P.Plog.dBG

123

123

23410


Otra expresión del dB • Relacionándolo con tensiones

ZoZi

PoPi G(dB)

Zo

Zi

Vi

VodBG

Zo

Zi

Vi

Vo

ZoVi

ZiVo

ZiViZoVo

dBG

log.10log.20

log.10log.10

.

.log.10log.10

2

2

2

2

2


dB como parámetro de medición absoluto

El dBm en cambio es una unidad de nivel absoluto y puede ser escrita como:

mW

WPlog.dBm

110

P>1mW => P(dBm)> 0 dBm (+dBm)

P=1mW => P(dBm)= 0 dBm

P<1mW => P(dBm)< 0 dBm (-dBm)


El dBm

Por ejemplo un amplificador tiene una salida de 40 mW, calcularemos su equivalente en dBm:

dBmmW

mWdBm 16

1

40log.10

-4dBm

PoPiG(dB)=20dB

16dBm


El dBm

1010.1][

1

][log10

50;1

dBm

NORref

mWWP

mW

WPdBm

RmWPdBm


Señales en el dominio tiempo o frecuencia


Análisis espectral

Nivel de Referencia

Nivel de Ruido


Donde:

c = velocidad de propagación de las ondas de radio

f = frecuencia en Hz

Longitud de onda

f

c

s

mc 8103


Espectro electromagnético

El Espectro Electromagnético esta

compuesto por las ondas de

radio, las infrarrojas, la luz

visible, la luz ultravioleta, los

rayos X y los rayos gamas:

todas estas son formas de

energía similares, pero se

diferencian en la FRECUENCIA

y la LONGITUD de su onda


Espectro radioeléctricoTodos conocemos que nuestras radios sintonizan distintas "bandas

de frecuencias" que generalmente denominamos: Onda Media, Onda

Corta, FM (VHF), etc. Estas "bandas" son divisiones del "espectro

radioeléctrico" que por convención se han hecho para distribuir los

distintos servicios de telecomunicaciones. Cada una de estas gamas

de frecuencias poseen características particulares que permiten

diferentes posibilidades de recepción. Antes de empezar con las

características de cada Banda de Frecuencias; conviene aclarar que

se denomina Espectro Radioeléctrico a la porción del Espectro

Electromagnético ocupado por las ondas de radio, o sea las que se

usan para telecomunicaciones


La división del espectro radioeléctrico

• La división del espectro de frecuencias fue establecida por el CONSEJO CONSULTIVO INTERNACIONAL DE LAS COMUNICACIONES DE RADIO (CCIR) en el año 1953. Debido a que la radiodifusión nació en los Estados Unidos de América las denominaciones de las divisiones se encuentran en idioma inglés y de allí las abreviaturas tal cual las conocemos adoptadas en la Convención de Radio celebrada en Atlantic City en 1947



• A su vez la UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (UIT-ITU) dividió al planeta en tres regiones, en las cuales la distribución de las frecuencias para los distintos usos y servicios son similares para los países que integran una región determinada. La REGIÓN 1 es Europa, África, El Medio Oriente, Mongolia y las Repúblicas de la ex-Unión Soviética. La REGIÓN 2 son los países de las Américas. La REGIÓN 3 es el resto del Mundo, principalmente Asia y Oceanía.



COMO LA PRECEDENTE COMO LA PRECEDENTE 30 GHz

a300 GHz

1 cm.a

1 mm.

EXTRA HIGHFRECUENCIES Frecuencias extra-altas

EHF

Radar, Enlaces de radioCOMO LA PRECEDENTE 3 GHz

a 30 GHz

10 cm.a

1 cm.

SUPER HIGHFRECUENCIESFrecuencias súper altas

SHF

Enlaces de radio, Radar, Ayuda a lanavegación aérea, TELEVISIÓN

Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces por reflexión o a través de satélites artificiales.

300 MHza

3 GHz

1 m.a

10 cm.

ULTRA HIGHFRECUENCIES Frecuencias ultra altas

UHF

Enlaces de radio a corta distancia,TELEVISIÓN, FRECUENCIA

MODULADA

Prevalentemente propagación directa,esporádicamente propagación Ionosférica

o Troposferica.

30 MHza

300 MHz

10 m.a

1 m.

VERY HIGHFRECUENCIES Frecuencias muy altas

VHF

COMUNICACIONES DE TODO TIPO AMEDIA Y LARGA DISTANCIA

Propagación prevalentemente Ionosféricacon fuertes variaciones estaciónales y enlas diferentes horas del día y de la noche.

3 Mhza

30 MHz

100 ma

l0 m.

HIGH FRECUENCIESFrecuencias altasHF

RADIODIFUSIÓN

Similar a la precedente pero con unaabsorción elevada durante el día.

Propagación prevalentemente Ionosféricadurante le noche.

300 KHza

3 MHz

1.000 m.a

100 m.

MEDIUM FRECUENCIESFrecuencias mediasMF

Enlaces de radio a gran distancia,ayuda a la navegación aérea y

marítima.

Similar a la anterior, pero decaracterísticas menos estables.

30 Khza

300 KHz

10.000 m.a

1.000 m.

LOW FRECUENCIESFrecuencias bajasLF

ENLACES DE RADIO A GRANDISTANCIA

Propagación por onda de tierra,atenuación débil. Características

estables.

10 KHza

30 KHz

30.000 m a

10.000 m

VERY LOWFRECUENCIES Frecuencias muy bajas

VLF

USO TIPICO CARACTERISTICAS GAMA DE FRECUENC. LONGITUD DE

ONDA DENOMINACIÓN SIGLA

DISTRIBUCIÓN CONVENCIONAL DEL ESPECTRO RADIOELECTRICO


Requerimientos de la red

Transformación de la red

Demandas de los clientes

Recomendación

UIT

Diseño de la red

Requerimientos básicos

de la red

Planes

Fundamentales

Requerimientos de la red por parte de las administradoras


PSTN ITU Recomendación

• Series D: Principles of charging and accounting.

• Series E: PSTN, numbering and routing, service quality, network

management.

• Series G: Analog and digital transmission systems.

• Series M: Maintenance.

• Series O: Measurement equipment.

• Series P: Telephony transmission quality.

• Series Q: Switching, value-added services, signaling systems Nos. 4, 5, 6

and 7, R1 and R2, TCAP, IN.

• Series V: Data communications over the PSTN.


Recomendaciones


Demandas de los clientes

•Confiabilidad.

•Facilidad de acceso.

•Rápida establecimiento de la llamada.

•Buena calidad de transmisión.

•Bajo costo de la llamada.


Requerimientos de la red por parte de las administradoras.

– Equipo de larga duración.

– Renovable por etapas.

– Expandible para competir con el aumento del

trafico.

– Uso eficaz del equipo.

– Sencillo de reparar y mantener.

– Capacidad de reemplazo cuando falle la red.


Planes Fundamentales

• Plan de numeración.

• Plan de transmisión.

• Plan de enrutamiento.

• Plan de señalización.

• Plan de sincronización.

• Plan de tasación.

• Plan de calidad de servicio.


La transformación de la red

Red de Voz

Red de Video

Red de Datos

Convergencia IPAcceso Multiservicio

Voz, datos y video

Ayer Hoy

• Oferta de Servicios en forma Independiente

• Plataformas y terminales independientes

• Distintos operadores por servicio

• Oferta Integrada de Servicios

• Red convergente

• Terminales innovadores


Diseño de la red

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