República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Universitaria

Instituto Universitario Politécnico Santiago MariñoMaracaibo – Zulia

Escuela de Ingeniería ElectrónicaCátedra: Electiva II

Comunicaciones de Datos

Realizado por:Goyo Marwin 19.987.648

Maracaibo, 21/07/11Introducción

El Sentido de Comunicación es algo natural en el ser humano, con el pasar de los tiempos se ha ido desarrollando de acuerdo a la evolución de nuestra inteligencia y a la tecnología que esta puede llegar a impulsar, desde gruñidos y golpes, pasando por señales de humo, de luz, de sonidos, eléctricas análogas o digitales, de microondas, infrarrojas, entre otras. Lo cierto es que aun cuando muchas cosas han cambiado, sigue el concepto básico de las comunicaciones, que no es más que la emisión de un mensaje por una entidad, la recepción de dicho mensaje por otra entidad y un medio por el cual ese mensaje se desplaza.

De estos 4 aspectos (mensaje, medio, emisor, receptor) solo uno ha sido el principal inspirador para el desarrollo de nuestras hoy llamadas “telecomunicaciones” y este ha sido el medio, tan avanzado actualmente que es capaz de llevar un mensaje de un extremo del mundo a otro en milésimas de segundos aun teniendo que ir hasta el espacio exterior y proyectarse de nuevo a la superficie terrestre.

Arrastrando consigo la evolución de los otros 3 aspectos, un emisor más eficiente, un receptor más agudo y un mensaje más puro.

Hoy por hoy se podría decir que las telecomunicaciones nos han invadido casi por completo. Lo cierto es que una de las grandes debilidades del hombre es la soledad, se ha comprobado científicamente que exponer a individuos a largos periodos sin comunicación con sus similares puede llegar a afectarlo psicológicamente, Es por eso que no existe persona que no esté familiarizada con algún tipo de fenómeno comunicacional en la actualidad.

En el trabajo que se presenta, se explicara brevemente algunos aspectos interesantes implícitos en estos procesos, se conocerá como un mensaje puede viajar tan rápido de un lugar a otro, como pueden existir tantas comunicaciones simultáneamente entre otros aspectos.

1.- Problemas en las Transmisiones de Datos

AtenuaciónDistorsión por RetrasoRuidoCapacidad del canalEficiencia

1.1.- Atenuación

La potencia de la señal se debilita con la distancia al viajar a través de cualquier medio de transmisión.

1.2.- Distorsión por Retraso

Es un fenómeno particular propio de los medios guiados de transmisión. El tiempo de propagación de una señal varía con la frecuencia. La velocidad es mayor cerca de la frecuencia central y menor en las orillas de la banda.

Por lo tanto algunos componentes de frecuencia de una señal llegan al receptor en tiempos diferentes; a este fenómeno se le conoce como “interferencia entre símbolos” el cual es una limitante mayor para alcanzar máximas tasas de transmisión.

1.3.- Ruido

Es una señal no deseada que acompaña la transmisión de una señal; es el factor principal que limita el desempeño de un sistema de comunicaciones.

El ruido se puede clasificar en 4 categorías:

Ruido térmico Ruido Intermodular Crosstalk Ruido por Impulsos

1.3.1.- Ruido Térmico

Está en función de la temperatura, es causado por una agitación térmica de los electrones en un conductor. Está presente en todos los dispositivos electrónicos.

Esta distribuido de manera uniforme a través del espectro de frecuencias. Es conocido como ruido blanco y no puede ser eliminado; por lo tanto impone una cuota superior en el desempeño de un sistema de comunicaciones.

N=kTW (Ruido en Watts)k=Boltzmann´s constant=1.3803x10-23 J/°KT= Temperatura en KelvinW= Ancho de Banda

N=10logk+10logT+10logW (Ruido en Decibel-Watts)N= -228.6dBW+10logT+10logW

1.3.2.- Ruido Intermodular

Ocurre cuando señales a diferentes frecuencias comparten el mismo medio de transmisión. Este tipo de ruido produce señales a una frecuencia que puede ser la suma o la diferencia de las 2 frecuencias originales o múltiplos de esas frecuencias.

Por ejemplo, la combinación de las señales con las frecuencias f1 y f2 pueden producir una señal con frecuencia f1 + f2. Esta señal puede interferir con la señal intencionada con frecuencia f1 + f2.

1.3.3.- Crosstalk

Es (por ejemplo) cuando una tercera conversación no deseada entra durante una llamada telefónica. Se debe al acoplamiento eléctrico de las señales

1.3.4.- Ruido por impulsos

No continuo, compuesto por pulsos irregulares de poca duración y de gran amplitud. Es causado por factores electromagnéticos externos como relámpagos y por deficiencia en el sistema de comunicaciones. Es la principal fuente de error en la transmisión de señales digitales.

1.4.- Capacidad del canal

Nos interesa saber de qué manera los problemas de transmisión previamente mencionados afectan la tasa de transmisión de un sistema de comunicaciones.

Definimos la capacidad del canal como la tasa a la cual pueden ser transferidos los datos, a través de dicho canal.

1.4.1. Parámetros que afectan: Tasa de transmisión (bps) Ancho de Banda (Hz) Ruido Tasa de error

Considere un canal libre de errores. La tasa de transmisión está limitada por el ancho de banda de la señal.

La fórmula de Nyquist: Dado un ancho de banda W, la máxima tasa de transmisión que puede ser alcanzada es 2W. Esta limitante se debe a la distorsión por retraso.

1.4.2.- Relación entre la tasa de transmisión, ruido y tasa de error

Si la tasa de transmisión crece, más bits son afectados por un patrón de ruido existente. A un nivel de ruido dado, un incremento en la tasa de transmisión, ocasiona un incremento en la tasa de error.

La fórmula de Claude Shannon expresa:(S/N)db = 10 log S

NS=Potencia de la señalN=Potencia de Ruido

n Representa la relación de la potencia de una señal con respecto a la potencia de ruido presente en un punto particular de la transmisión.

1.5.- Eficiencia del canal

La eficiencia está dada por la relación C/W (bits por hertz alcanzados).

1.6.- Análisis de Fourier

El análisis de Fourier fue introducido en 1822 en la “Théorie analyitique de la chaleur” para tratar la solución de problemas de valores en la frontera en la conducción del calor.

Más de siglo y medio después las aplicaciones de esta teoría son muy bastas: Sistemas Lineales, Comunicaciones, Física moderna, Electrónica, Óptica y por supuesto, Redes Eléctricas entre muchas otras.

Una Función Periódica f(t) cumple la siguiente propiedad para todo valor de t.f(t)=f(t+T)A la constante mínima para la cual se cumple lo anterior se le llama el periodo de la funciónRepitiendo la propiedad se puede obtener:f(t)=f(t+nT), donde n=0,1, 2, 3,...

Ejemplo: ¿Cuál es el período de la funciónSolución.- Si f(t) es periódica se debe cumplir:Pero como se sabe cos(x+2kp)=cos(x) para cualquier entero k, entonces para que se cumpla la igualdad se requiere queT/3=2k1p, T/4=2k2pEs decir,T = 6k1p = 8k2pDonde k1 y k2 son enteros,El valor mínimo de T se obtiene con k1=4, k2=3, es decir,T=24p

Podríamos pensar que cualquier suma de funciones seno y coseno produce una función periódica.Esto no es así, por ejemplo, consideremos la funciónf(t) = cos(w1t)+cos(w2t).Para que sea periódica se requiere encontrar dos enteros m, n tales que w1T= 2pm, w2T=2pnDe dondeEs decir, la relación w1/ w2 debe ser un número racional.

2.- Medios de Transmisión de Datos

Los medios de transmisión son los caminos físicos por medio de los cuales viaja la información y en los que usualmente lo hace por medio de ondas electromagnéticas. Los medios de transmisión se dividen en guiados (por cable) y no guiados (sin cable).

Normalmente los medios de transmisión vienen afectados por los factores de fabricación, y encontramos entonces unas características básicas que los diferencian:

Ancho de banda: mayor ancho de banda proporciona mayor velocidad de transmisión. Problemas de transmisión: se les conoce como atenuación y se define como alta en el

cable coaxial y el par trenzado y baja en la fibra óptica. Interferencias: tanto en los guiados como en los no guiados y ocasionan la distorsión o

destrucción de los datos. Espectro electromagnético: que se encuentra definido como el rango en el cual se mueven

las señales que llevan los datos en ciertos tipos de medios no guiados.

2.1.- Medios de Transmisión Guiados (Alambrico):

Son Todos aquellos medios en los cuales las señales eléctricas viajan por un espacio Físico palpable y visible, entre los principales se pueden nombrar:

2.1.1.- Par Trenzado

Consiste en dos cables de cobre aislados y trenzados para reducir la interferencia eléctrica externa y de pares adyacentes. Dos cables paralelos forman una antena. Si se trenzan se reduce la diafonía. Esto se lleva a cabo gracias al campo magnético que generan entre sí.

2.1.1.1.- Presentación

Vienen en cables de 4 pares trenzados con colores estándares.Par 1 Blanco/Azul AzulPar 2 Blanco/Naranja NaranjaPar 3 Blanco/Verde VerdePar 4 Blanco/Marrón Marrón

2.1.1.2.- Existen dos tipos:

2.1.1.2.1.- No Blindados

UTP (Unshielded Twisted Pair) Par trenzado sin blindaje)

Consiste en dos cables de cobre aislados, típicamente de 1 mm de diámetro, trenzados para reducir la interferencia eléctrica de pares adyacentes similares.

2.1.1.2.2.- Blindados

STP (Shielded Twisted Pair Par trenzado blindado)Línea de transmisión formada por cables aislados trenzados rodeados de un forro metálico (blindaje) que lo aisla de los campos externos y confina dentro del cable los campos internamente generados.

2.1.1.3.- Existen 5 categorías del cable

Categoría 1 y Categoría 2 o No son convenientes para el tráfico de 10 Mbpso No son reconocidas en el estándar de ANSI/EIA/TIA 568-1991.

Categoría 3Cobre sólido, características especificadas hasta 16 MHZUsados típicamente para la transmisión de voz y de datos hasta 10 Mbps.

Categoría 4Cobre sólido, características especificadas hasta 20 MHZPrevisto para LANs de velocidades medias hasta 16Mbps.

Categoría 5Cobre sólido, características especificadas hasta 100 MHZ.Previsto para las redes de alta velocidad (100 Mb/s).

2.1.1.4.- El conector usado para UTP es el RJ-45

Conector de plástico similar al usado en telefonía

Las normas de conexión deben seguir las especificaciones EIA/TIA-568

2.1.2.- Cable Coaxial

Cable formado por un conductor central rodeado por un material aislante y forrado por un conductor externo concéntrico.

es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta aislante.

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.

Debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez más altas y a la digitalización de las transmisiones, en años recientes se ha sustituido paulatinamente el uso del cable coaxial por el de fibra óptica, en particular para distancias superiores a varios kilómetros, porque el ancho de banda de esta última es muy superior.

2.1.2.1.- Existen en dos clases:

De 50 Ohmios de impedancia (RG-58).De 75 Ohmios de impedancia (RG-8).

2.1.2.2.- Características

Tiene mejor blindaje que el par trenzado y puede alcanzar tramos más largos y velocidades mayores.

El conductor exterior (blindaje) aísla al conductor central de las señales de interferencia externas

Las pérdidas por radiación electromagnética y por la conducción superficial son mínimas gracias al blindaje

Se puede utilizar con señales de varios tipos Alcanzan los 10 Mbps y distancias hasta 180 metros

2.1.2.3.- El tipo de conector para el RG-58 es el llamado BNC

Los conectores constituyen la parte más débil de una red de este tipo.

Existen diferentes adaptadores para este tipo de conector:

2.1.2.3.1.- Conector tipo Barril

Los barriles permiten alargar un cable coaxial.

2.1.2.3.2.- Conector tipo T

Permiten la interconexión de las diferentes máquinas que forman la red.

2.1.2.3.3.- Terminadores

Los terminadores son resistencias de 50 Ohmios con los cuales deben terminar el principio y el fin del cable red coaxial para evitar la imbalance de impedancias.

2.2.- Medios de Transmisión No Guiados (Inalámbrico):

Podría definirse como medios inalámbricos de transmisión de datos, todos aquellos que utilizan el aire como medio de transporte, mediante la emisión/recepción de señales eléctricas a su través, entre ellos podemos encontrar:

2.2.1.- Radiofrecuencia

El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3kHz y unos 300GHz. El hercio es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo.1 Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.

2.2.1.1.- Clasificación

La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:

A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente. Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20.000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.

2.2.2.- Microondas

Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3ns (3×10-9 s) a 3ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1 milímetro.

El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (ultra-high frequency - frecuencia ultra alta) 0,3–3 GHz, SHF (super-high frequency - frecuencia super alta) 3–30 GHz y EHF (extremely-high frequency - frecuencia extremadamente alta) 30–300 GHz. Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas.

Un uso cotidiano de este sistema se puede hallar en los hornos de microondas caseros, lo cuales poseen un magnetrón que genera microondas y las proyecta hacia una cámara aislada de interferencias electromagnéticas externas, haciéndolas rebotar por toda la cámara, estas a su vez penetran en los átomos de los alimentos haciéndolos vibrar a frecuencias muy altas, dicho roce produce fricción en los átomos que deriva a un alza en la temperatura calentando así los alimentos.

2.2.3.- Satelital

Un satélite puede definirse como un repetidor radioeléctrico ubicado en el espacio, que recibe señales generadas en la tierra, las amplifica y las vuelve a enviar a la tierra, ya sea al mismo punto donde se originó la señal u otro punto distinto.

Una red satelital consiste de un transponder (dispositivo receptor-transmisor), una estación basada en tierra que controlar su funcionamiento y una red de usuario, de las estaciones terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción del tráfico de comunicaciones, a través del sistema de satélite.

2.2.3.1.- Características de las Redes Satelitales

Las transmisiones son realizadas a altas velocidades en Giga Hertz. Son muy costosas, por lo que su uso se ve limitado a grandes empresas y países Rompen las distancias y el tiempo.

2.2.3.2.- Elementos de las Redes Satelitales

2.2.3.2.1.- Transponders:

Es un dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias les cambia la frecuencia.

2.2.3.2.2.- Estaciones terrenas:

Las estaciones terrenas controlan la recepción con el satélite y desde el satélite, regula la interconexión entre terminales, administra los canales de salida, codifica los datos y controla la velocidad de transferencia.

2.2.3.2.3.- Consta de 3 componentes:

Estación receptora: Recibe toda la información generada en la estación transmisora y retransmitida por el satélite.

Antena: Debe captar la radiación del satélite y concentrarla en un foco donde esta ubicado el alimentador. Una antena de calidad debe ignorar las interferencias y los ruidos en la mayor medida posible.

Estos satélites están equipados con antenas receptoras y con antenas transmisoras. Por medio de ajustes en los patrones de radiación de las antenas pueden generarse cubrimientos globales, cubrimiento a solo un país (satélites domésticos), o conmutar entre una gran variedad de direcciones.

Estación emisora: Está compuesta por el transmisor y la antena de emisión.

La potencia emitida es alta para que la señal del satélite sea buena. Esta señal debe ser captada por la antena receptora. Para cubrir el trayecto ascendente envía la información al satélite con la modulación y portadora adecuada.

Como medio de transmisión físico se utilizan medios no guiados, principalmente el aire. Se utilizan señales de microondas para la transmisión por satélite, estas son unidireccionales, sensibles a la atenuación producida por la lluvia, pueden ser de baja o de alta frecuencia y se ubican en el orden de los 100 MHz hasta los 10 GHz.

Un haz de microondas, el cual es modulado por los datos, se transmite al satélite desde la superficie terrestre. Este haz es recibido por el transponder del satélite el cual lo retransmite a la estación destino. Cada satélite tiene muchos transponders. Cada transponder cubre una banda de frecuencia determinada.

Un satélite tiene un ancho de banda elevado (500 MHz).

Utiliza la técnica de multiplexaje para enviar centenas de datos con una alta velocidad.

Los satélites son geoestacionarios

El haz de la señal emitida por el satélite puede ser:

Ancho para que pueda ser captado en un área extensa

Fino para que solo pueda captarse en un área limitada.

Con el haz fino la potencia es más elevada por lo que se pueden usar antenas parabólicas de diámetro más pequeño (VSAT, very small aperture terminals) En una forma típica, la comunicación es dúplex y la frecuencia de ascenso y descenso a cada estación terrena es diferente. En la forma VSAT existe una estación central que se comunica con varias estaciones terrestres de VSAT distribuidas por todo el país. Un computador conectado a cada VSAT puede comunicarse el computador conectado a la estación central. La estación central, comúnmente transmite a todas las estaciones VSAT en la misma frecuencia. Cada estación VSAT transmite en la dirección opuesta en una frecuencia distinta.

2.2.3.3.- Protocolo de la red Satelital

Esta red en segmento terreno conjunto de estaciones de transmisión/recepción de los usuarios del sistema, a través de los cuales se accede al satélite y uno espacial conjunto de elemento en órbita y estaciones y de seguimiento y control situadas en la tierra pudiendo ser clasificados según la red que se constituya y según el tipo de servicio que se preste.

Se emplean cinco clases de protocolos en el canal de acceso múltiple (de enlace ascendente): SONDEO, ALOHA, FDM, TDM, CDMA. El problema principal es con el canal de enlace ascendente, ya que el de enlace descendente sólo tiene un transmisor (el satélite) y por tanto no tiene el problema de reparto del canal.

Atendiendo la topología, tenemos configuraciones en estrella y en malla, la primera es habitual, y en ella la emisión hacia el satélite se hace por una antena de dimensión mucho mas grande que la de los receptores; la estación principal se denomina maestra (HUB) y puede servir de enlace (dos saltos) para comunicarse entre estaciones secundarias, aunque no es común. De acuerdo a los flujos en la red se presenta cuatro configuraciones distintas.

Punto-Multipunto Unidireccional. Multipunto-punto direccional. Punto-multipunto-Bidireccional. Punto-Punto Bidireccional

2.2.3.3.1.- Sondeo

La forma tradicional e repartir un solo canal entre usuarios competidores es que alguien los sondee. Hacer que el satélite sondee por turno cada estación para ver si tiene un marco es prohibitivamente caro, dado el tiempo de 270mseg requerido para cada secuencia de sondeo/respuesta.

Sin embargo, si todas las estaciones de tierra también están conectadas a una red de conmutación de paquetes (típicamente de poco ancho de banda), es concebible una variación menor de este concepto. La idea es disponer de todas las estaciones en un anillo lógico, de modo que cada estación conozca su sucesor. Por este anillo terrestre circula una ficha. El satélite nunca ve la ficha. Sólo permite a una estación transmitir por el enlace ascendente cuando ha capturado la ficha. Si el número de estaciones es pequeño y constante, el tiempo de transmisión de la ficha

es corto y las ráfagas enviadas por el canal de enlace ascendente son mucho más grandes que el tiempo de rotación de la ficha, el esquema es moderadamente eficiente.

2.2.3.3.2.- ALOHA

El ALOHA puro es fácil de implementar: cada estación simplemente envía cuando quiere. El problema es que la eficiencia del canal es de sólo 18%. En general, un factor de uso tan bajo es inaceptable para satélites que cuestan decenas de millones de dólares cada uno.

2.2.3.3.3.- FDM (Multiplexión por División de Frecuencia):

Es el esquema de reparto de canal más viejo y más utilizado aún. Multiplexión en la que se intercalan estáticamente dos o más frecuencias para su transmisión en un canal común.

2.2.3.3.4.- TDM (Multiplexión por División de Tiempo):

Este tipo de Multiplexión ya no utiliza varían de las frecuencias sino que sincroniza las diferentes señales para que estas puedan usar el canal según un tiempo definido para cada estación.

2.2.3.3.5.- CDMA:

Este protocolo evita el problema de sincronización de tiempo y también el problema del reparto del canal; es completamente descentralizado y totalmente dinámico.

2.2.3.4.- Beneficios de las Redes Satelitales

Automatización de los procesos con un abarque generalizado a nivel mundial Lograr una comunicación a través de esta red con todo el mundo, intercambiando dato e

información. Interconectar terminales remotos con bases de datos centralizadas, de una manera veloz y

eficiente. Videoconferencias de alta calidad para tele reuniones para los proveedores de servicio

Internet (ISP). Acceso a alta velocidad a los grandes nodos de Internet. Difusión con una cobertura instantánea para grandes áreas. Constituyen una magnifica aplicación para sistemas comerciales, financieros, industriales y

empresariales y representan oportunidades especiales para trabajos a nivel multinacional, dado que una sola estación central puede controlar cientos y hasta miles de pequeñas estaciones; con la gran ventaja que el beneficio de la economía de escala se traslada al usuario final.

Desde hace tiempo, las redes de comunicación satelital de VSAT han ofrecido comunicación muy fiable entre una estación central y casi cualquier número de cientos a millares de sitios geográficamente dispersos. Desde lo que solían ser datos sobre puntos de venta al menudeo e información noticiosa y financiera, las aplicaciones de las redes de VSAT han crecido hasta incluir monitoreo ambiental y vigilancia de tuberías, localizadores personales, lotería en línea, aprendizaje a distancia, servicios en gasolineras, transmisión privada de voz e Internet, así como la emisión a alta velocidad de música y video.

2.2.4.- Laser

Un láser (de la sigla inglesa light amplification by stimulated emission of radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.

Este es utilizado para conectar aéreas densamente pobladas. Este permite conectar redes que se encuentran separadas desde unos pocos metros hasta 4 o 5 kilómetros operando con una longitud desde 820 nanómetros. Esta tecnología utiliza rayos de luz infrarroja y puede alcanzar una velocidad hasta 1500mbps. Esta tecnología utiliza un haz muy estrecho el cual llega a medir 1mm

2.2.4.1.- Ventajas de la tecnología laser

Una de las ventajas de esta tecnología es que no se utiliza ningún cable ni fibra óptica ni contratar enlaces a las empresas de telecomunicaciones. Es relativamente fácil de instalar, a diferencia no requiere ninguna licencia por el uso de una radiofrecuencia es inmune a interferencias o saturaciones

2.2.4.2.- Desventajas de la tecnología laser

Una de sus desventajas de este sistema de comunicación basado en tecnología óptica es la niebla.

La lluvia y la niebla tienen pocos efectos en este sistema pero la niebla es diferente, L a niebla está compuesta por pequeñas gotas de agua suspendidas que solo poseen unos cientos de micrones de diámetro pero pueden cambiar las características de la luz o impedir su pasaje completamente a través de una combinación, absorción y dispersión.

2.2.5.- Infrarrojo

La comunicación por infrarrojos utiliza luz infrarroja para transferir datos. La luz infrarroja se utiliza casi universalmente en los mandos a distancia de televisión y vídeo. En equipos, la comunicación por infrarrojos es una alternativa a los discos y cables. La comunicación por infrarrojos proporciona una forma rentable de punto a punto de conectar equipos entre sí o con dispositivos y aparatos eléctricos. Muchos teléfonos celulares están equipados con puertos de infrarrojos que permiten su conexión a un equipo para las conexiones de redes de acceso telefónico.

2.2.5.1.- Transmisión InfrarrojaA la hora de transmitir, las estaciones infrarrojas pueden usar tres tipos de métodos para

ello: punto a punto, casi-difuso y difuso.

En el modo punto a punto, el tipo de emisión por parte del transmisor se hace de forma direccional. Por ello, las estaciones deben verse directamente, para poder dirigir el haz de luz directamente de una hacia la otra. Por este motivo, este es el tipo de red inalámbrica más limitado, pues a todos los inconvenientes de las comunicaciones infrarrojas hay que unir el hecho

de tener que colocar las estaciones enfrentadas. Este método se suele usar en redes inalámbricas Token Ring, donde el anillo está formado por una unión de enlaces punto a punto entre las distintas estaciones, conformando cada uno de los segmentos.

En el modo casi-difuso, el tipo de emisión es radial; esto es, la emisión se produce en todas direcciones, al contrario que en el modo punto a punto. Para conseguir esto, lo que se hace es transmitir hacia distintas superficies reflectantes, las cuales redirigirán el haz de luz hacia la/s estación/es receptora/s. De esta forma, se rompe la limitación impuesta en el modo punto a punto de la direccionalidad del enlace. En función de cómo sea esta superficie reflectante, podemos distinguir dos tipos de reflexión: pasiva y activa. En la reflexión pasiva, la superficie reflectante simplemente refleja la señal, debido a las cualidades reflexivas del material. En la reflexión activa, por el contrario, el medio reflectante no sólo refleja la señal, sino que además la amplifica. En este caso, el medio reflectante se conoce como satélite. Destacar que, mientras la reflexión pasiva es más flexible y barata, requiere de una mayor potencia de emisión por parte de las estaciones, debido al hecho de no contar con etapa repetidora.

El modo de emisión difuso, por otro lado, se diferencia del casi-difuso en que debe ser capaz de abarcar, mediante múltiples reflexiones, todo el recinto en el cual se encuentran las estaciones. Obviamente, esto requiere una potencia de emisión mayor que los dos modos anteriores, puesto que el número de rebotes incide directamente en el camino recorrido por la señal y las pérdidas aumentan.

Según el caso que comentábamos antes de las empresas que utilizaban enlaces de un edificio a otro mediante antenas en las ventanas, podemos observar que, obviamente, este enlace será punto a punto, mientras que en las redes interiores lo más lógico es realizar enlaces difusos.

2.3.- Fibra Óptica

El primer intento de utilizar la luz como soporte para una transmisión fue realizado por Alexander Graham Bell, en el año 1880. Utilizó un haz de luz para llevar información, pero se evidenció que la transmisión de las ondas de luz por la atmósfera de la tierra no es práctica debida a que el vapor de agua, oxigeno y partículas en el aire absorben y atenúan las señales en las frecuencias de luz.

Se ha buscado entonces la forma de transmitir usando una línea de transmisión de alta confiabilidad que no reciba perturbaciones desde el exterior, una guía de fibra llamada Fibra óptica la cual transmite información lumínica.

La fibra óptica puede decirse que fue obtenida en 1951, con una atenuación de 1000 dB/Km. (al incrementar la distancia 3 metros la potencia de luz disminuía ½), estas pérdidas restringía, las transmisiones ópticas a distancias cortas. En 1970, la compañía de CORNING GLASS de Estados Unidos fabricó un prototipo de fibra óptica de baja perdida, con 20 dB/Km. Luego se consiguieron fibras de 7 dB/Km. (1972), 2.5 dB/Km. (1973), 0.47 dB/Km. (1976), 0.2 dB/Km. (1979). Por tanto a finales de los años 70 y a principios de los 80, el avance tecnológico en la fabricación de cables ópticos y el desarrollo de fuentes de luz y detectores, abrieron la puerta al desarrollo de sistemas de comunicación de fibra óptica de alta calidad, alta capacidad y eficiencia. Este desarrollo se vio apoyado por diodos emisores de luz LEDs, Fotodiodos y LASER (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).

La Fibra Óptica es una varilla delgada y flexible de vidrio u otro material transparente con un índice de refracción alto, constituido de material dieléctrico (material que no tiene conductividad como vidrio o plástico), es capaz de concentrar, guiar y transmitir la luz con muy pocas pérdidas incluso cuando esté curvada. Está formada por dos cilindros concéntricos, el interior llamado núcleo (se construye de elevadísima pureza con el propósito de obtener una mínima atenuación) y el exterior llamado revestimiento que cubre el contorno (se construye con requisitos menos rigurosos), ambos tienen diferente índice de refracción ( n2 del revestimiento es de 0.2 a 0.3 % inferior al del núcleo n1 ).

El diámetro exterior del revestimiento es de 0.1 mm. Aproximadamente y el diámetro del núcleo que transmite la luz es próximo a 10 ó 50 micrómetros. Adicionalmente incluye una cubierta externa adecuada para cada uso llamado recubrimiento.

2.3.1.- Ventajas de la tecnología de la fibra óptica

Baja Atenuación

Las fibras ópticas son el medio físico con menor atenuación. Por lo tanto se pueden establecer enlaces directos sin repetidores, de 100 a 200 Km. con el consiguiente aumento de la fiabilidad y economía en los equipamientos.Gran ancho de banda

La capacidad de transmisión es muy elevada, además pueden propagarse simultáneamente ondas ópticas de varias longitudes de onda que se traduce en un mayor rendimiento de los sistemas. De hecho 2 fibras ópticas serían capaces de transportar, todas las conversaciones telefónicas de un país, con equipos de transmisión capaces de manejar tal cantidad de información (entre 100 MHz/Km a 10 GHz/Km).Peso y tamaño reducidos

El diámetro de una fibra óptica es similar al de un cabello humano. Un cable de 64 fibras ópticas, tiene un diámetro total de 15 a 20 mm. y un peso medio de 250 Kg/km. Si comparamos estos valores con los de un cable de 900 pares calibre 0.4 (peso 4,000 Kg/Km y diámetro 40 a 50 mm) se observan ventajas de facilidad y costo de instalación, siendo ventajoso su uso en sistemas de ductos congestionados, cuartos de computadoras o el interior de aviones.

Gran flexibilidad y recursos disponibles

Los cables de fibra óptica se pueden construir totalmente con materiales dieléctricos, la materia prima utilizada en la fabricación es el dióxido de silicio (Si0 2 ) que es uno de los recursos más abundantes en la superficie terrestre.Aislamiento eléctrico entre terminales

Al no existir componentes metálicos (conductores de electricidad) no se producen inducciones de corriente en el cable, por tanto pueden ser instalados en lugares donde existen peligros de cortes eléctricos.Ausencia de radiación emitida

Las fibras ópticas transmiten luz y no emiten radiaciones electromagnéticas que puedan interferir con equipos electrónicos, tampoco se ve afectada por radiaciones emitidas por otros medios, por lo tanto constituyen el medio más seguro para transmitir información de muy alta calidad sin degradación.Costo y mantenimiento

El costo de los cables de fibra óptica y la tecnología asociada con su instalación ha caído drásticamente en los últimos años. Hoy en día, el costo de construcción de una planta de fibra óptica es comparable con una planta de cobre. Además, los costos de mantenimiento de una planta de fibra óptica son muy inferiores a los de una planta de cobre. Sin embargo si el requerimiento de capacidad de información es bajo la fibra óptica puede ser de mayor costo.

Las señales se pueden transmitir a través de zonas eléctricamente ruidosas con muy bajo índice de error y sin interferencias eléctricas.

Las características de transmisión son prácticamente inalterables debido a los cambios de temperatura, siendo innecesarios y/o simplificadas la ecualización y compensación de las variaciones en tales propiedades. Se mantiene estable entre -40 y 200 ºC.

Por tanto dependiendo de los requerimientos de comunicación la fibra óptica puede constituir el mejor sistema.

2.3.2.- Desventajas de la fibra óptica

El costo de la fibra sólo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de banda y baja atenuación es requerida. Para bajo ancho de banda puede ser una solución mucho más costosa que el conductor de cobre.

La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.

Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.

Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.

El modo de transmisión es óptico en vez de eléctrico eliminándose así el problema de interferencia eléctrica.

Puede transmitir señales a distancias mucho más largas que con el par trenzado y el cable coaxial.

Puede alcanzar velocidades muy grandes (miles de MHz)

2.3.3.- La fibra consta de dos partes:

El núcleo de vidrio o plástico Revestimiento de vidrio o plástico con índice de refracción menor.

La luz se propaga a lo largo del núcleo de una de tres maneras, según el tipo y la anchura del material empleado por el núcleo.

3.- Transmisión Analógica y Transmisión Digital

Analógico ⇔ ContinuoDigital ⇔ Discreto

3.1.- Definiciones

Datos: Entidades que poseen un significado.

Señales: Codificación eléctrica o electromagnética de datos.

Señalización: Es el acto de propagar la señal a lo largo de un medio.

Transmisión: Es la comunicación de datos a partir de la propagación y procesamiento de señales.

Datos analógicos: Toman valores continuos en un intervalo dado.Ejemplo: voz y video.

Datos digitales: Toman valores discretos.Ejemplo: código ASCII.

SeñalesEn un sistema de comunicaciones, los datos son propagados de un punto a otro a través

de señales eléctricas.

Una señal analógica es una onda electromagnética propagada a través de diferentes medios, dependiendo de su espectro.

Una señal digital es una secuencia de pulsos de voltaje transmitido a través de un medio guiado.

3.2 Señales Digitales y Analógicas de Datos Analógicos y Digitales

Señales analógicas Representan datos con ondas electromagnéticas que varían constantemente

3.3.- Señales digitales Representan datos con secuencia de pulsos de voltaje

3.4.- Transmisión Analógica

Se transmiten señales analógicas sin importar su contenido. Las señales analógicas transmitidas pueden representar:

Datos analógicos (e.g., voz). Datos digitales (e.g., datos binarios que pasan por un módem). Después de cierta distancia, la señal analógica pierde potencia (atenuación).

Es necesario el uso de amplificadores.

Desventaja: amplifican también el ruido.

Lo anterior no representa mayor problema en el caso de datos analógicos, y sí en el caso de datos digitales.

3.5.- Transmisión Digital

En este tipo de transmisión el contenido de la señal es de vital importancia.

Al transmitir una señal digital, el problema de atenuación es resuelto con repetidores.

Un repetidor recupera el patrón de 1’s y 0’s y retransmite una nueva señal digital.

La misma técnica es usada para transmitir digitalmente una señal analógica. Se asume que codifica datos digitales.

El sistema de transmisión cuenta con repetidores en lugar de amplificadores El repetidor recupera los datos digitales de la señal analógica y genera una nueva señal

analógica; de esta manera el ruido no se acumula

4.- Multiplicación y Conmutación

Existe una Relación muy cercana entre multiplexación y conmutación. La multiplexación es definida por ser el proceso por el cual múltiples canales de información comparten un común medio de transmisión. Mientras que conmutación toma estos multiplexados canales de información del medio de transmisión y los re-ordena o direcciona, es decir cumple la función de nodo de entrada y salida, el cual conmuta la posición de diferentes canales de información multiplexados en la entrada del conmutador (switch) a otro con diferente posición.

4.1 Introducción a la Multiplexación

La Multiplexación es usada para la transmisión de una pluridad de canales de información sobre simple medio de transmisión. Un canal de información puede ser un canal de voz, un canal de datos o un canal para transportar imágenes. Un canal telefónico es un canal óptimo para transportar tráfico de voz, el cual trabaja en el rango de frecuencia entre 300 Hz y 3400 Hz, según el CCITT, este rango se aproxima a un ancho de banda de 4KHz.

El número de canales de voz que pueden ser multiplexado por un simple medio, dependerá del ancho de banda máximo del medio de transmisión, por ejemplo un par alambrado puede transmitir 24, 48 o hasta 96 canales de voz, un coaxial varios miles canales de voz, un radio de microondas desde cientos hasta varios miles, un satélite puede llevar desde varios cientos hasta varios miles canales de voz, así como la fibra, este número varía dependiendo de las características del medio. Pero para realizar este proceso de llevar desde varios a varios miles canales de voz, es necesario realizar diferentes métodos de multiplexación. Los métodos más comunes de multiplexación son FDM (Frecuency Division Multiplex) y TDM (Time Division Multiplex.

4.2 Métodos de Multiplexación

Existen cuatro diversos tipos de multiplexación, los cuales son: Espacio, Frecuencia, Tiempo y Dirección:

4.2.1 Multiplexación por División del Espacio (SDM)

Un ejemplo de multiplexación por división del espacio es donde multiplicas cables por interconexión de equipos. En otras palabras, la división del espacio significa físicamente separados. Originalmente la red telefónica era en su totalidad el mejor ejemplo de división de espacio, lo cual no era practico, como evidencia existen las viejas fotografías de las grandes ciudades donde el cielo estaba repleto de cables telefónicos debido a que cada usuario tenia un par alambrado asignado hasta la oficina central de comunicaciones. Otro ejemplo fue el comienzo de las comunicaciones de datos donde cada terminal estaba conectada con el computador central por medio de un cable. El uso de este tipo de multiplexación ya no existe, debido a que se usan otros métodos que realizan eficientemente el mismo trabajo.

4.2.2 Multiplexación por División de Frecuencia (FDM)

Fue descubierto que varias comunicaciones analógicas podrían ser multiplexadas dentro de un mismo cable, o radio espectro, modulando cada señal a una frecuencia. El espectro de frecuencia de la señal de banda base fue entonces colocado en separadas bandas de frecuencias. Este método fue un marcado incremento de eficiencia y trabajo razonablemente bien para señales analógicas. Aunque este tipo de multiplexación tienen grandes problemas de ruido, distorsión e interferencia entre canales cuando se sobre carga el medio, por lo que la hace complicada para las comunicaciones de datos. Sin embargo este tipo de multiplexación sigue siendo muy usada en medios como el satélite.

Este tipo de multiplexación fue ampliamente usado como método análogo de adición de canales de voz dentro de un gran número de circuitos de grupos para su transporte de alta velocidad. Por ejemplo, FDM multiplexas 12 canales de voz dentro de una portadora de 48 kHz (12 x 4 kHz) de ancho de banda, de lo cual se denomina en telefonía Grupo, este Grupo a su vez era multiplexado junto a otros Grupos creando un Master Grupo el cual representa 24 Grupos. De allí estos Master Grupos eran transmitidos vía microondas o cualquier otro medio que soportara ese ancho de banda como el cable coaxial. En la figura, se muestra como dos portadoras son colocadas en diferentes frecuencias, lo que muestra que una está trasladado en frecuencia con respecto a la otra, este mismo proceso ocurre cuando se crea un Grupo o Master Grupo. Una analogía en el presente a este proceso de multiplexación es el de WDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda) y últimamente DWDM (Multiplexación por Densidad de División de Longitud de Onda), donde son usadas ampliamente en la fibra óptica en vez de coaxial o sistema de microondas.

4.2.3 Multiplexación por División de Tiempo (TDM)

Fue la mejor innovación en el área de la multiplexación motivado a la necesidad del incremento de eficiencia en la multiplexación de canales de los congestionados cables de las grandes ciudades. Esta técnica uso los emergentes dispositivos electrónicos de estados solidó, por lo que por primera vez la información análoga era convertida a digital para ser transmitido. Al comienzo esta tecnología y método era bien costoso, pero aun así valía la pena, debido a que el costo de reemplazar los cables existentes era mucho mayor que utilizar esta técnica. Desde entonces, TDM ha venido a prevalecer como método de multiplexación en las redes de telecomunicaciones modernas. Ahora podemos garantizar que cada conversación de voz es convertida a datos computarizados, transmitido una distancia arbitraria y entonces convertidos de regreso a una señal audible. La consecuencia es que la calidad de una llamada de voz transportada por TDM digital es ahora esencialmente independiente de la distancia. La comunicación de información de data es más sensible que la de una señal de voz, pero ha sido increíblemente beneficiada desde el desarrollo de infraestructura de TDM en las redes públicas. En teoría TDM puede ser aplicada a señales análogas; sin embargo este tipo de aplicación no fue nunca ampliamente usada.

TDM fue originalmente desarrollado en las redes telefónicas públicas en 1950 para eliminar los problemas de filtraje y ruido de la señal, debido a la sobrecarga discutida anteriormente. Cerca de 1980, las redes de TDM comenzaron a usar multiplexores inteligentes. Hoy después de casi dos décadas, la tecnología ha madurado para formar las bases de muchas redes de transporte corporativos o redes privadas. El primer ejemplo del uso del TDM son los formatos de multiplexación DS1 y E1, los cuales son descritos en detalle en la próxima sección. En la figura 6 se muestra un ejemplo de una Multiplexación por División del Tiempo, en ella se puede notar que cada uno de los canales contenidos en diferentes tiempos o Time Slot, es decir están continuamente en función del tiempo ocupando uno o múltiplos de Time Slots de duración .

4.2.4 Multiplexación por Dirección

La Multiplexación por Dirección fue inventada en la era de la pobre calidad de FDM en las transmisiones análogas. Un nombre común dado par la Multiplexación por Dirección fue Multiplexación por División del Tiempo Asincrónica (ATDM). Debido a los altos costos de transmisión existía una necesidad por compartir esta entre muchos usuarios de data, donde la información era dividida en paquetes y cada uno de estos paquetes consistían en una dirección destino, que cada nodo interpretaba e información útil, esta información era transportada cuando existía paquetes o información útil que transmitir, por lo que convierte este tipo de transmisiones en una transmisión Asíncrona. Este tipo de transmisiones dio inicio a la era de los paquetes y en donde este tipo de multiplexación era fundamental para la transmisión de paquetes. SNA, DECNET y X.25 son los primeros ejemplos de Multiplexación por Dirección, para posteriormente ser la base del Frame Relay y ATM.

El mejor ejemplo de Multiplexación por Dirección se encuentra en los Multiplexores Estadísticos. La Multiplexación Estadística, también llamada Estadística Multiplexación por División del Tiempo (STDM), o Multiplexación por División del Tiempo Asincrónica (ATDM), opera similar a TDM, excepto que esta asigna dinámicamente los Time Slots solamente para los usuarios que necesitan transmitir datos. La eficiencia puede alcanzar una relación de 4:1 con respecto a el normal TDM, debido a que no desperdicia el tiempo de silencio que normalmente existe en una conversación telefónica o de transmisión de data. Pero esta relación de ganancia va a estar definida por el burst trafic o trafico pico, el cual desmejorara la eficiencia de este tipo de Multiplexores. Otro tipo de Multiplexación Estadística es Multiplexación Estadística de Paquetes (SPM), la cual es una combinación de la conmutación de paquetes X.25 con la multiplexación estadística del STDM. El SPM opera similar al STDM, con la diferencia en que esta no puede transmitir efectivamente información sensitiva a retardo tales como vídeo y voz.

4.3 Función de Conmutación punto-punto

Existe cuatro básicas clases de función de conexión punto-punto las cuales pueden ser arregladas por un Multiplexor o Conmutador.

1-. Conmutación por División de Espacio, transporta una señal desde un medio físico a otro. Un ejemplo es el conmutador de cobre cruzado. 2-. Conmutación por División del Tiempo, cambia el orden de los time slots dentro del formato TDM. 3-. Conmutación por Dirección, cambia los campos de dirección en los paquetes de datos, los cuales posteriormente van a ser multiplexados en señales de espacio, tiempo o frecuencia. 4-. Conmutación de Frecuencia (o Longitud de Onda), traslada las señales desde una portadora en frecuencia (o Longitud de Onda) a otra. El WDM usa este método.

4.4 Función de Conmutación punto-Multipunto

Al igual que la función de conmutación punto-punto, esta función punto-multipunto o mejor llamada Broadcast, tiene las misma cuatro básicas funciones (Conmutación por División del Espacio, Tiempo, Frecuencia y Dirección).

5.- Unidades Métricas

5.1.- Velocidad de Transmisión (bps)

La velocidad de transmisión es la relación entre la información transmitida a través de una red de comunicaciones y el tiempo empleado para ello. Cuando la información se transmite digitalizada, esto implica que está codificada en bits (unidades de base binaria), por lo que la velocidad de transmisión también se denomina a menudo tasa binaria o tasa de bits (bit rate, en inglés).

La unidad para medir la velocidad de transmisión es el bit por segundo (bps) pero es más habitual el empleo de múltiplos como kilobit por segundo (kbps, equivalente a mil bps) o megabit por segundo (Mbps, equivalente a un millón de bps).

Es importante resaltar que la unidad de almacenamiento de información es el byte, que equivale a 8 bits, por lo que a una velocidad de transmisión de 8 bps se tarda un segundo en transmitir 1 byte.

5.2.- Velocidad de Modulación (Baudios).

Para estudiar la velocidad de transmisión de datos por un canal, vamos a suponer que esta transmisión se realiza a través de algún tipo de cable eléctrico, aunque todos los conceptos que se verán a continuación pueden extenderse a cualquier medio físico.

La información puede ser transmitida por un cable variando alguna propiedad de la corriente eléctrica que circula por él, por ejemplo su voltaje. Nuestro propósito es transmitir información digital, por lo tanto nos interesa poder representar los estados lógicos 0 y 1 de una forma sencilla y fácilmente reconocible. Un convenio podría ser emplear un nivel de tensión de 0 voltios para representar el estado lógico 0, y 5 voltios para representar el estado lógico 1.

Se considera estados significativos de una línea a todos aquellos niveles de tensión que representen información distinta. Si disponemos de dos niveles de tensión para representar la información, entonces sólo podremos señalizar un bit en cada estado. Si en lugar de dos, utilizáramos cuatro niveles de tensión, podemos agrupar la información a transmitir de modo que cada nivel de tensión represente dos bits. En este caso se pueden transmitir dos bits de información por cada intervalo significativo de tiempo.

Podemos definir la velocidad de modulación como el número de veces por segundo que la señal cambia su valor en la línea o medio de transmisión. Esta velocidad se mide en baudios. El número de baudios determina la cantidad de cambios de estado por segundo que se producen en una transmisión. Cuantos más estados, más cantidad de bits por segundo se podrán transmitir.

5.3.- Watts

Para comprender qué es un watt, se debe considerar primero la energía. Una definición de energía es la capacidad para producir trabajo. Existen muchas formas de energía, incluyendo energía eléctrica, energía química, energía térmica, energía potencial gravitatoria, energía cinética y energía acústica. La unidad métrica de la energía es el Joule. La energía puede considerarse una cantidad.

Un watt es la unidad básica de potencia, y la potencia está relacionada con la energía. No obstante, potencia es un índice, y energía una cantidad. La fórmula para la potencia esP = DE / DtDE es la cantidad de energía transferida.Dt es el intervalo temporal durante el cual se transfiere la energía.

5.4.- Decibeles

El decibel (dB) es una unidad que se utiliza para medir la potencia eléctrica. Un dB es un décimo de un Bel, que es una unidad de sonido más grande así denominada en homenaje a Alexander Graham Bell. El dB se mide en una escala logarítmica base 10. La base se incrementa en diez veces diez por cada diez dB medidos. Esta escala permite a las personas trabajar más fácilmente con grandes números. Una escala similar (la escala de Richter) se utiliza para medir terremotos. Por ejemplo, un terremoto de magnitud 6.3 es diez veces más fuerte que un terremoto de 5.3.

La fórmula para calcular dB es la siguiente:dB = 10 log10 (Pfinal/Pref)dB = la cantidad de decibeles. Esto usualmente representa una pérdida de potencia, a medida que la onda viaja o interactúa con la materia, pero también puede representar una ganancia, como al atravesar un amplificador.Pfinal = la potencia final. Ésta es la potencia entregada después de que algún proceso haya ocurrido.Pref = la potencia de referencia. Ésta es la potencia original.

5.5.- Byte:

Unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.

*Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes.*Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes. *Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes.

En informática, cada letra, número o signo de puntuación ocupa un byte (8 bits). Por ejemplo, cuando se dice que un archivo de texto ocupa 5.000 bytes estamos afirmando que éste equivale a 5.000 letras o caracteres. Ya que el byte es una unidad de información muy pequeña, se suelen utilizar sus múltiplos: kilobyte (Kb), megabyte (MB), gigabyte (GB)... Como en informática se utilizan potencias de 2 en vez de potencias de 10, se da la circunstancia de que cada uno de estos múltiplos no es 1.000 veces mayor que el anterior, sino 1.024 (210 = 1.024). Por lo que 1 GB = 1.024 MB = 1.048.576 Kb = más de 1.073 millones de bytes.