Telecomunicaciones I

Magíster. Luís Leonardo Camargo Arizalcamargoa@unimagdalena.edu.co

Introducción a las Comunicaciones

Forma de trabajar

Forma de aprender

Forma de relacionarse

· Surgimiento de una nueva sociedad, fundamentada en los servicios de telecomunicaciones e información.

· División de la sociedad entre los que tienen y los que no tienen acceso a estos servicios.

Introducción a las Comunicaciones

Definición de Comunicación: Es la transmisión, recepción y procesamiento de información de un lugar a otro.

Definición de Información: Es la cantidad de datos ordenados que provienen de una fuente transmisora y que el receptor desconoce.

Fuente de Información digital: Produce una serie finita de posibles mensajes.

Fuente de Información analógica: Produce mensajes definidos de manera continua

Introducción a las Comunicaciones

Introducción a las Comunicaciones

Sistema de comunicación digital: Transfiere información de una fuente digital al canal.

Sistema de comunicación análogo: Transfiere información de una fuente analógica al canal.

Introducción a las Comunicaciones En los sistemas de comunicación existen interés por

dos clases de formas de onda

Onda determinística: Se modelan como una función del tiempo completamente especificad.

w(t) = A cos (wt +Φ)

Onda aleatoria o estocástica: No se pueden especificar por completo como función del tiempo y deben modelarse probabilísticamente.

Espectro Electromagnético

A.- Frecuencia de la corriente eléctrica alterna industrial y doméstica. B.- Frecuencias audibles por el oído humano. C.- Espectro radioeléctrico (incluye las microondas). D.- Rayos infrarrojos. E.- Espectro de luz visible por el ojo humano. F.- Rayos ultravioletas. G.- Rayos-X. H.- Rayos Gamma. I.- Rayos cósmicos.

Diagrama en Bloques de un sistema de Comunicaciones

Diagrama en Bloques de un sistema de Comunicaciones

Los canales de comunicación se clasifican en :

Alambre duro: Par trenzado, los cable coaxiales, las quías de onda, los cables de fibra óptica

Alambres blandos: El aire, el vacío, el agua de mar

MEDIDA DE LA INFORMACION

La información enviada:

Ij = log2 (1/ Pj) bitsLa base del logaritmo determina las unidades utilizadas

La media de la información promedio

H = Σ PjIj= Σ Pj log2 (1/ Pj) bitsLa velocidad de la fuente

R = H / T bit/s

CAPACIDAD DEL CANAL

La capacidad de un canal C se podría calcular de tal modo que si la velocidad de transferencia R fuera menor que C, la probabilidad de errores en los bits tendería a cero

C = B log2 (1+ S/N)

MODOS DE TRANSMISION

• Simple (SX): Solo en una dirección.• Half-duplex (HDX): En ambas direcciones pero no al

mismo tiempo.• Full.duplex (FDX): En ambas direcciones al mismo

tiempo.• Full / full-duplex (F/FDX): Transmitir y recibir , pero no

necesariamente entre las mismas dos ubicaciones.

Perspectiva Histórica

Antecedentes

William Gilbert (inglés) publica el libro “De Magnete”, en el cual diferencia entre magnetismo y estática (efecto amber). Considera a la Tierra como un gran imán girando en el espacio.

1600

Charles Coulomb (francés) encontró la forma de medir la electricidad y el magnetismo.

1785

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

AntecedentesEL TELÉGRAFO

Telégrafo Óptico (Francia).1783

1837 Samuel Morse (norteamericano) inventa el primer telégrafo, cuya patente le es reconocida en 1948.

AntecedentesEL TELÉGRAFO

1866 Cyrus W. Field (norteamericano) y sus asociados, pusieron en funcionamiento el. El cable fue transportado en el Great Eastern. primer cable telegráfico a través del Atlántico, entre Estados Unidos e Inglaterra

AntecedentesEL TELÉFONO

Alexander Graham Bell (escocés) inventa el teléfono.

1876

1878 Emile Berliner y Thomas Alva Edison (norteamericanos) sugirieron reemplazar el transmisor magnético del teléfono de Bell, por un micrófono.

AntecedentesElisha Gray (norteamericano) llegó apenas 120 minutos más tarde que Bell a la oficina de patentes de Nueva York, con un invento (telefóno) muy similar al de Bell.

1876

Marzo 10, Bell transmite las primeras palabras a través de un cable eléctrico. Éstas fueron dirigidas a su asistente Thomas A. Watson, que se encontraba en la sala contigua. Las palabras fueron: “Mr. Watson, come here, I want you” (“Sr. Watson, venga aqui, lo necesito”).

1876

Watson

AntecedentesTRANSMISIÓN INALÁMBRICA

James Clerk Maxwell (escocés) demuestra que con apenas 4 ecuaciones se podía expresar el comportamiento de los campos eléctrico y magnético, y las interrelaciones entre ellos.

1864-1873

Henrich Rudolf Hertz (alemán) demostró las predicciones de Maxwell.

1886-1888

Guglielmo Marconi (italiano) logra realizar la primera transmisión telegráfica inalámbrica utilizando ondas de radio.

1895

Antecedentes

TRANSMISIÓN INALÁMBRICA TRANS OCEÁNICAMarconi establece el primer enlace inalámbrico a través del Océano Atlántico. La comunicación se estableció entre Poldhu (Inglaterra) y St. John´s, Newfundland (Isla de Terranova).

1901

AntecedentesPRIMER TELÉFONO EN UN AUTOMÓVIL

Lars Magnus Ericsson (sueco) le dió un teléfono a su esposa Hilda, para que por intermedio de dos varas largas, se conectara a las líneas telefónicas existentes.

1910

AntecedentesLÍNEA TELEFÓNICA NEW YORK - CALIFORNIA

Se inaugura la primera línea telefónica transcontinental más grande del mundo, entre New York y San Francisco, con un sólo par. Se utilizaron tubos al vacío así como repetidores, y gran número de bobinas. La conversación la sostuvieron Graham Bell y Mr. Watson, repitiendo la misma frase de 1876: “Mr. Watson, come here, I want you”.

1915

AntecedentesRADIO - TELEFONÍA

Inicio del servicio internacional entre Estados Unidos y Gran Bretaña, a través de un sistema radio-telefónico.

1927

El Departamento de Policia de Detroit instala el primer sistema de radio comunicación unidireccional, montando receptores de radio en sus patrullas. Este sistema, desarrollado por Patrolman Kenneth Cox y Robert L. Batts, utilizaba modulación AM (Amplitude Modulation).

1928

El Departamento de Policia de Bayonne (New Jersey) instala el primer sistema de radio comunicación bidireccional. El sistema fue desarollado por Frank A. Gunther y Vicent J. Doyle, y también utilizaba modulación AM.

1933

AntecedentesCENTRALES CROSSBAR

Se instala en Sundsvall (Suecia) la primera central importante del tipo Crossbar, dando servicio a 3500 abonados.

1926

La compañía Bell instala sus primeras centrales Crossbar.

1938

Los suecos Gotthilf Ansgarius Betulander y Nils Palmgren, diseñan una central automática tipo Crossbar que puede ser fabricada en serie.

1938

Ericsson fabrica sus primeras centrales Crossbar.

1940

AntecedentesSISTEMA TELEFÓNICO MÓVIL

La AT&T presenta al mercado, en St. Louis (Missouri), el primer sistema comercial de telefonía móvil vehicular para el público. Este sistema, que utilizaba el “push-to-talk”, operaba en la frecuencia de 150 MHz, utilizando 6 canales espaciados 60 KHz.

1946

Se inaugura un sistema entre New York y Boston, con un mayor alcance y un mejor desempeño, operando entre 35 y 44 MHz.

1947

Entra en operación el primer sistema a 450 MHz.1956

AntecedentesPRIMER SATÉLITE DE COMUNICACIONES

AT&T lanza al espacio el Telsart 1, en la órbita terrestre baja. El Telstar 1 fue diseñado en los laboratorios Bell, a cargo de John R. Pierce, y fue el primer satélite con carácter comercial lanzado al espacio.

1962

AntecedentesPRIMERA CENTRAL PÚBLICA ELECTRÓNICA

Se instala la primera central pública electrónica, en Sucassunna, New Jersey. El modelo, llamado 1 ESS (Electronic System Switching), fue desarrollado por los laboratorios Bell, utilizaba 55 mil transistores y 160 mil diodos, además de los correspondientes componentes pasivos. El responsable del proyecto que generó la 1 ESS fue Raymond W. Ketchledge.

1965

AntecedentesPRIMER MÓDEM

AT&T desarrolla el módem de acoplamiento acústico, llamado “Dataphone”, para convertir los datos digitales de los computadores a señales analógicas, para transmitirlas por las redes de larga distancia.

1960

John Van Geen,trabajando para el Instituto de Investigación de Standford, mejoró significativamente el módem de acoplamiento acústico, al punto de tornarlo operativo aún bajo los niveles de ruido presentes en las líneas telefónicas.

1966

Antecedentes

PRIMERA RED DE COMPUTADORAS ARPANETEntra en funcionamiento la primera red de computadoras: ARPANET. Esta red fue basada en los trabajos de J. C. R. Licklider, Robert Taylor y Lawrence G. Roberts, este último responsable del proyecto ARPANET.

1969

AntecedentesPRIMERA FIBRA ÓPTICA DE USO COMERCIAL

Robert Maurer, Peter Schultz y Donald Keck, refinan el proceso de construcción de las fibras ópticas, consiguiendo pérdidas menores al 1%, en 1 km, lo que permitiría el uso de fuentes de luz de menor costo, como los LEDs.

1970

AntecedentesPRIMERA PBX DIGITAL

Northern Telecom (actualmente Nortel Networks) diseña la primera PBX (Private Branch Exchange) digital, conocida como SG-1 o PULSE. En menos de 3 años, esta PBX fue instalada en más de 6 mil empresas. Más tarde, SG-1 fue rediseñada, convirtiéndose en una central privada totalmente digital, implementando conmutación digital por división de tiempo (TDM). Esta nueva versión se llamó SL-1.

1972

AntecedentesETHERNET

Bob Metcalfe, trabajando para Xerox, diseña la red Ethernet.

1973

Varias empresas comienzan a utilizar Ethernet a 10 Mbps.1980

La sociedad de computación del IEEE realizó la primera reunión del Local Network Standard Committee (Comité de Estandarización de Redes de Área Local), al cual le fue asignado el número 802; es decir, surgió el estándar IEEE 802.11, referido a las Redes de Área Local (LAN)

1980

Ethernet es estandarizada como IEEE 803 (10 Base 5).1983

AntecedentesPRIMEROS TELÉFONOS CELULARES

Martin Cooper (Gerente General de la División de Sistemas de Comunicación de Motorola), realiza la primera llamada desde un celular, llamado Motorola Dyna-Tac . Esta llamada fue realizada a Joel Engel, quien era rival de área de Cooper, y trabajaba en los laborarios Bell.

1973

Nombre: Motorola Dyna-Tac.Tamaño: 9 x 5 x 1.75 pulgadas.Peso: 2.5 libras.Display: Una sola línea.Número de Circuitos Principales: 30Duración de la llamada: 35 minutos.Tiempo de recarga: 10 horas.Caracterísitcas: Hablar, oir, discar.

AntecedentesTELEFONÍA CELULAR

Se instala, en Chicago, el primer prototipo de sistema celular comercial, por AT&T.

1977

Inicio de operaciones del primer sistema celular, en Tokio. 1979

Comienza a opera el primer sistema celular comercial con tecnología AMPS (Advanced Mobile Phone System), en Chicago.

1983

IMTS (Improved Mobile Telephone Service):• Una única estación radio base y potencia de transmisión

elevada. • 11 canales, en 150 MHz.• Full-duplex.

1969

AntecedentesINICIOS DE ISDN

(1976)Aparece la primera versión de la recomendación I.120 del CCIT (actualmente ITU-T), que escribe los lineamientos generales para implementar un nuevo concepto en telefonía: Red Digital de Servicios Integrados, ISDN (Integrated Services Digital Networks). Esta nueva red telefónica maneja la premisa de tecnología digital hasta los terminales del abonado.

1984

AntecedentesINICIOS DE ISDN

ISDN es um conjunto de protocolos que combina el transporte de datos y la telefonia digital. Permitiendo la transmisión de audio video y texto a través de las lineas telefónicas existentes

El objetivo es proporcionar servicios digitales completamente integrados. (servicios portadores, teleservicios y servicios suplementarios)

AntecedentesNACIMIENTO DE INTERNET

Tim Bernes-Lee, del Instituto Europeo de Investígación de Física de Partículas, CERN, en Ginebra (Suiza), crea la Mesh, que al año siguiente pasó a llamarse “World Wide Web” (www). El propósito fue crear un sistema para mantener y compartir la información de los trabajos realizados por los físicos del CERN.

1989

AntecedentesNACIMIENTO DE FRAME RELAY

Se reunen cuatro empresas privadas (Digital Equipment, StrataCom, Northem Telecom y Cisco), para implementar un protocolo de comunicaciones interoperable entre sus equipos. Se forma así la Gang of Four (Banda de Los Cuatro).

1990

La Gang of Four estableció el Frame Relay Forum (Foro de Frame Relay).

1991

AntecedentesNACIMIENTO DE FRAME RELAY

Frame Relay es una red basada en circuitos virtuales, no utiliza direcciones fisicas para definir el DTE conectado a la red.

DLCI identificador de circuito virtualPCV circuito virtual permanenteSVC circuito virtual conmutado necesita (ISDN o IP)

AntecedentesATM

El modo de transferencia asíncrono (ATM) utilizando retransmisisíon de celdas, diseñado por el Foro de ATM y adoptado por la UIT.

Se popularizo por la combianción de ATM con RDSI que permite la interconexión de alta velocidad para todas las redes.

ATM puede interactuar com sistemas existentes como las diversas redes de paquetes (LAN WAM)

Es un sistema orientado a conexión para asegurar uma entrega precisa

Soporta trafico de red mixto (diversos tamaños de paquetes y velocidades diferentes)

1990

AntecedentesATM

ATM es una red de conmutación de celdas. Utiliza UNI (interface de usuario de red) NNI (interface de red a red y conexiones)

Celda es uma unidad de datos basica. 53 bytes 5 cabecera y 48 carga

TP camino de transmisión (Conexión Física)

VP Camino virtual (conjunto de conexiones)

VC circuito virtual (mismas celdas)

AntecedentesWIRELESS LAN

Se aprueba el estándar IEEE 802.11g, como evolución tecnológica de la serie de estándares 802.11, de redes LAN inalámbricas. Este estándar opera en 2,4 GHz y contempla movilidad de los usuarios.

2003

Fin Clase 1