Desarrollo fase1 amaldo molinares
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REDES LOCALES BASICOS DESARROLLO FASE 1 AMALDO DARID MOLINARES MORRON UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTACIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERIA DE SISTEMAS
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REDES LOCALES BASICOS
DESARROLLO FASE 1
AMALDO DARID MOLINARES MORRON
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTACIA
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERIA DE SISTEMAS
BARRANQUILLA, 2015
Desarrollo Fase 1, Redes Locales Basico 2
Tabla de contenido
TABLA DE CONTENIDO................................................................................................................. 2
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE DATO Y SEÑAL?...............................................................5
Datos analógicos:..............................................................................................................................................5
Datos digitales:.................................................................................................................................................5
Señal............................................................................................................................................................ 5
Señales continuas o analógicas:........................................................................................................................6
Señales discretas o digitales:............................................................................................................................6
Señales periódicas........................................................................................................................................ 6
Señal no periódica........................................................................................................................................ 6
¿QUE SON LAS SEÑALES?.............................................................................................................. 7
Señales continuas o analógicas:........................................................................................................................7
Señales discretas o digitales:............................................................................................................................7
Señales periódicas........................................................................................................................................ 7
Señal no periódica........................................................................................................................................ 7
¿QUÉ ES LA TRANSMISIÓN DE DATOS Y CUÁL ES SU CLASIFICACIÓN?..........................8
Transmisión analógica de datos analógicos...................................................................................................8
Transmisión analógica de datos digitales.......................................................................................................8
QUE SON LAS SEÑALES ANÁLOGAS Y LAS SEÑALES DIGITALES Y SUS
CARACTERÍSTICAS....................................................................................................................... 10
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Señales analógicas...................................................................................................................................... 10
Señales digitales......................................................................................................................................... 10
AMPLITUD DE UNA SEÑAL........................................................................................................ 11
FRECUENCIA.................................................................................................................................. 12
PERIODO......................................................................................................................................... 12
FASE.................................................................................................................................................. 13
LONGITUD DE ONDA................................................................................................................... 13
EXPLIQUE QUE ES EL ESPECTRO Y QUE ES EL ANCHO DE BANDA................................13
Ancho de banda.......................................................................................................................................... 13
Ancho de banda digital...................................................................................................................................14
Espectro..................................................................................................................................................... 14
EXPLIQUE QUE ES LA MODULACIÓN Y CODIFICACIÓN DE DATOS................................15
Codificación de la señal............................................................................................................................... 15
Codificación NRZ.............................................................................................................................................15
Codificación NRZI............................................................................................................................................16
Codificación Manchester................................................................................................................................17
Codificación retrasada (de Miller)...................................................................................................................17
Codificación bipolar........................................................................................................................................18
Conversión Analógica a Digital........................................................................................................................19
Conversión de Digital a Analógico...................................................................................................................19
Desarrollo Fase 1, Redes Locales Basico 4
Conversión de Analógico en Analógico...........................................................................................................19
LA MULTIPLEXACIÓN Y SUS TÉCNICAS.................................................................................19
FDMA......................................................................................................................................................... 20
TDMA......................................................................................................................................................... 20
CDMA......................................................................................................................................................... 21
REFERENCIA.................................................................................................................................. 22
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¿Cuál es la diferencia entre dato y señal?
Dato
Cualquier entidad capaz de transportar información.
La representación de los datos en los sistemas informáticos es digital y binaria. La
transmisión de datos tiene restricciones muy severas en la admisión de errores de transmisión.
El éxito en la transmisión de datos depende de dos factores: La calidad de la señal y las
características del medio de transmisión.
Datos analógicos: pueden tomar valores en un intervalo continuo. La mayoría de los datos
que se toman por sensores.
Datos digitales: toman valores discretos, Ejemplo: los textos o los números enteros. Los
datos digitales, en los ordenadores se representan por combinaciones de ceros y unos
correspondientes a distintos tipos de codificaciones (ASCII, UNICODE).
Señal
Representación eléctrica o electromagnética de los datos.
La información que utilizan las personas o las aplicaciones no está en un formato que se
pueda transmitir por una red. El medio de transmisión funciona transmitiendo energía en
forma de señales electromagnéticas. La información debe ser convertida a señales
electromagnéticas, para poder ser transmitida.
Todos los formatos de información considerados (voz, datos, imágenes, video) se pueden
representar mediante señales electromagnéticas. Dependiendo del medio de transmisión y del
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entorno donde se realicen las comunicaciones, se pueden utilizar señales analógicas o
Digitales para transporta la información.
Señales continuas o analógicas: es aquella en que la intensidad de la señal varía suavemente
en el tiempo. Las variaciones de la señal pueden tomar cualquier valor en el tiempo.
Señales discretas o digitales: es aquella que la intensidad se mantiene constante durante un
intervalo de tiempo, tras el cual la señal cambia a otro valor constante. Las variaciones
de la señal sólo pueden tomar valores discretos
Señales periódicas
El tipo de señales más sencillas son las señales periódicas, que se caracterizan por tener un
patrón que se repite a lo largo del tiempo; S(t + T) = s(t) para cualquier valor de -t-. Al valor
T se denomina periodo.
Señal no periódica
Cambian constantemente. No tiene un patrón que se repita periódicamente. Una señal a-
periódica puede ser descompuesta en un número infinito de señales periódicas mediante la
técnica denominada transformadas de Fourier.
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Medios de transmisión Señal Aire Acústica (sonido, voz, música, etc.) Espacio Libre Luminosa (colores, faros, etc.) Radioeléctrica
(Radio FM, TV via satélite) Fibra óptica Luminosa (Luz de fuentes láser y leds) Conductores Eléctrica (Teléfono, Telégrafos)
¿Que son las señales?
Una señal es una variación de una corriente eléctrica u otra magnitud física que se utiliza para
transmitir información.
Señales continuas o analógicas: es aquella en que la intensidad de la señal varía suavemente
en el tiempo. Las variaciones de la señal pueden tomar cualquier valor en el tiempo.
Señales discretas o digitales: es aquella que la intensidad se mantiene constante durante un
intervalo de tiempo, tras el cual la señal cambia a otro valor constante. Las variaciones
de la señal sólo pueden tomar valores discretos
Señales periódicas
El tipo de señales más sencillas son las señales periódicas, que se caracterizan por tener un
patrón que se repite a lo largo del tiempo; S(t + T) = s(t) para cualquier valor de -t-. Al valor
T se denomina periodo.
Señal no periódica
Cambian constantemente. No tiene un patrón que se repita periódicamente. Una señal a-
periódica puede ser descompuesta en un número infinito de señales periódicas mediante la
técnica denominada transformadas de Fourier.
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¿Qué es la transmisión de datos y cuál es su clasificación?
Transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones digitales es la transferencia física
de datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación.
Transmisión analógica de datos analógicos
Este tipo de transmisión se refiere a un esquema en el que los datos que serán transmitidos ya
están en formato analógico. Por eso, para transmitir esta señal, el DCTE (Equipo de
Terminación de Circuito de Datos) debe combinar continuamente la señal que será
transmitida y la onda portadora, de manera que la onda que transmitirá será una combinación
de la onda portadora y la señal transmitida. En el caso de la transmisión por modulación de la
amplitud, por ejemplo, la transmisión se llevará a cabo de la siguiente forma:
Transmisión analógica de datos digitales
Cuando aparecieron los datos digitales, los sistemas de transmisión todavía eran analógicos.
Por eso fue necesario encontrar la forma de transmitir datos digitales en forma analógica.
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La solución a este problema fue el módem. Su función es:
En el momento de la transmisión: debe convertir los datos digitales (una secuencia de
0 y 1) en señales analógicas (variación continua de un fenómeno físico). Este proceso
se denomina modulación.
Cuando recibe la transmisión: debe convertir la señal analógica en datos digitales.
Este proceso se denomina demodulación.
De hecho, la palabra módem es un acrónimo para MOdulador/DEModulador
La transmisión digital consiste en el envío de información a través de medios de
comunicaciones físicos en forma de señales digitales. Por lo tanto, las señales analógicas
deben ser digitalizadas antes de ser transmitidas.
Sin embargo, como la información digital no puede ser enviada en forma de 0 y 1, debe ser
codificada en la forma de una señal con dos estados, por ejemplo:
dos niveles de voltaje con respecto a la conexión a tierra
la diferencia de voltaje entre dos cables
la presencia/ausencia de corriente en un cable
la presencia/ausencia de luz
Esta transformación de información binaria en una señal con dos estados se realiza a través
de un DCE, también conocido como decodificador de la banda base: es el origen del nombre
transmisión de la banda base que designa a la transmisión digital.
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Transmisión digital (banda
base)
Que son las señales análogas y las señales digitales y sus características
Señales analógicas
Son variables eléctricas que evolucionan en el tiempo en forma análoga a alguna variable
física. Estas variables pueden presentarse en la forma de una corriente, una tensión o una
carga eléctrica. Varían en forma continua entre un límite inferior y un límite superior. Cuando
estos límites coinciden con los límites que admite un determinado dispositivo, se dice que la
señal está normalizada. La ventaja de trabajar con señales normalizadas es que se aprovecha
mejor la relación señal/ruido del dispositivo.
Señales digitales
Son variables eléctricas con dos niveles bien diferenciados que se alternan en el tiempo
transmitiendo información según un código previamente acordado. Cada nivel eléctrico
representa uno de dos símbolos: 0 ó 1, V o F, etc. Los niveles específicos dependen del tipo
de dispositivos utilizado. Por ejemplo si se emplean componentes de la familia lógica TTL
(transistor-transistor-logic) los niveles son 0 V y 5 V, aunque cualquier valor por debajo de
0,8 V es correctamente interpretado como un 0 y cualquier valor por encima de 2 V es
interpretado como un 1 (los niveles de salida están por debajo de 0,4 V y por encima de 2,4 V
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respectivamente). En el caso de la familia CMOS (complementary metal-oxide-
semiconductor), los valores dependen de la alimentación. Para alimentación de +5 V, los
valores ideales son también 0 V y 5 V, pero se reconoce un 0 hasta 2,25 V y un 1 a partir de
2,75 V. Estos ejemplos muestran uno de los principales atractivos de las señales digitales: su
gran inmunidad al ruido. Las señales digitales descriptas tienen la particularidad de tener sólo
dos estados y por lo tanto permiten representar, transmitir o almacenar información binaria.
Para transmitir más información se requiere mayor cantidad de estados, que pueden lograrse
combinando varias señales en paralelo (simultáneas), cada una de las cuales transmite una
información binaria. Si hay n señales binarias, el resultado es que pueden representarse 2n
estados. El conjunto de n señales constituye una palabra. Otra variante es enviar por una línea
única, en forma secuencial, la información. Si se sabe cuándo comienza, y qué longitud tiene
una palabra (conjunto ordenado de estados binarios que constituye un estado 2n -ario), se
puede conocer su estado
Amplitud de una señal
Es el valor máximo (o energía) de la señal en el tiempo. La amplitud indica la altura de la
señal. La unidad de la amplitud depende del tipo de señal.
En las señales eléctricas su valor se mide en voltios.
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Frecuencia
Es la razón (en ciclos por segundo o Hercios -Hz) a la que la señal se repite. Es el número de
periodos por segundo.
Es representada con la letra “f” y su unidad de medida como anteriormente se ha dicho son
los Hercios Hz.
Periodo
La cantidad de tiempo transcurrido entre dos repeticiones consecutivas de la señal. Es la
cantidad de tiempo en segundos que necesita una señal para completar un ciclo. Por tanto T=
1/f. El periodo es la inversa de la frecuencia.
Es representada por la letra “T” y su unidad de medida es en tiempo.
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Fase
La medida de la posición relativa de la señal dentro de un periodo de la misma.
Es decir describe la forma de la onda relativa al instante de tiempo 0.
O podríamos decir el inicio de la onda dice la fase de dicha onda esta se representa en grados.
Longitud de Onda
La distancia que ocupa un ciclo, es decir la distancia entre dos puntos de igual fase en dos
ciclos consecutivos.
Su fórmula matemática es λ = v.T; λ.f=v; v= su unidad de medida es velocidad en metros por
segundo.
Explique que es el espectro y que es el ancho de banda
Ancho de banda
Técnicamente, la diferencia de hertzios entre la frecuencia más baja y la más alta en un canal
de transmisión de datos.
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Ancho de banda digital
Es común denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo. Por ejemplo, una línea ADSL de 256 kbps puede, teóricamente,
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo. Esto es en realidad la tasa de transferencia
máxima permitida por el sistema, que depende del ancho de banda analógico, de la potencia
de la señal, de la potencia de ruido y de la codificación de canal.
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexión telefónica, y un
ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexión DSL, microondas,
cablemódem o T1. Cada tipo de conexión tiene su propio ancho de banda analógico y su tasa
de transferencia máxima. El ancho de banda y la saturación redil son dos factores que
influyen directamente sobre la calidad de los enlaces.
Espectro
El espectro de frecuencia se caracteriza por la distribución de amplitudes para cada
frecuencia de un fenómeno ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético) que sea
superposición de ondas de varias frecuencias. También se llama espectro de frecuencia al
gráfico de intensidad frente a frecuencia de una onda particular.
El espectro de frecuencias o descomposición espectral de frecuencias puede aplicarse a
cualquier concepto asociado con frecuencia o movimientos ondulatorios como son los
colores, las notas musicales, las ondas electromagnéticas de radio o TV e incluso la rotación
regular de la tierra.
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Explique que es la Modulación y Codificación de Datos
La modulación es la transformación que se le realizan a los datos para poder ser
transportados, La transformación que hay que realizar sobre la información dependerá del
formato original de esta y del formato usado por el hardware de comunicaciones para
trasmitir la señal.
Codificación de la señal
Para optimizar la transmisión, la señal debe ser codificada de manera de facilitar su
transmisión en un medio físico. Existen varios sistemas de codificación para este propósito,
los cuales se pueden dividir en dos categorías:
Codificación de dos niveles: la señal sólo puede tomar un valor estrictamente negativo
o estrictamente positivo (-X ó +X, donde X representa el valor de la cantidad física
utilizada para transportar la señal)
Codificación de tres niveles: la señal sólo puede tomar un valor estrictamente
negativo, nulo o estrictamente positivo (-X, 0 ó +X)
Codificación NRZ
La codificación NRZ (que significa No Return to Zero (Sin Retorno a Cero)), es el primer
sistema de codificación y también el más simple. Consiste en la transformación de 0 en -X y
de 1 en +X, lo que resulta en una codificación bipolar en la que la señal nunca es nula. Como
resultado, el receptor puede determinar si la señal está presente o no.
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Codificación NRZI
La codificación NRZI es significativamente diferente de la codificación NRZ. Con este tipo
de codificación, cuando el valor del bit es 1, la señal cambia de estado luego de que el reloj lo
indica. Cuando el valor del bit es 0, la señal no cambia de estado.
Codificación NRZI
La codificación NRZI posee numerosas ventajas que incluyen:
La detección de una señal o la ausencia de la misma
La necesidad de una corriente de transmisión de baja señal
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Sin embargo, esto presenta un problema: la presencia de una corriente continua durante una
secuencia de ceros, que perturba la sincronización entre el transmisor y el receptor.
Codificación Manchester
La codificación Manchester, también denominada codificación de dos fases o PE (que
significa Phase Encode (Codificación de Fase)), introduce una transición en medio de cada
intervalo. De hecho, esto equivale a producir una señal OR exclusiva (XOR) con la señal del
reloj, que se traduce en un límite ascendente cuando el valor del bit es cero y en un límite
descendente en el caso opuesto.
Codificación Manchester
La codificación Manchester posee numerosas ventajas:
puesto que no adopta un valor cero, es posible que el receptor detecte la señal un
espectro que ocupa una banda ancha
Codificación retrasada (de Miller)
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La codificación retrasada, también conocida como Codificación Miller, es similar a la
codificación Manchester, excepto que ocurre una transición en el medio de un intervalo sólo
cuando el bit es 1, lo que permite mayores índices de datos.
Codificación bipolar
La codificación bipolar es una codificación de tres niveles. Por lo tanto utiliza tres estados de
la cantidad transportada en el medio físico:
El valor 0, cuando el valor del bit es 0
Alternativamente X y -X cuando el valor del bit es 1
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Conversión Analógica a Digital.
Los métodos son: Modulación por ancho de pulsos (PAM), Modulación por codificación de
pulsos (PCM)
Conversión de Digital a Analógico.
Existen tres mecanismos: Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), Modulación
por desplazamiento de frecuencia (FSK) y Modulación por desplazamiento de fase (PSK),
además un cuarto mecanismo o Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
Conversión de Analógico en Analógico.
Tiene tres procedimientos: Modulación en amplitud (AM), Modulación en frecuencia (FM) y
modulación en fase (PM)
La Multiplexación y sus técnicas
Siempre que la capacidad de transmisión de un medio que enlaza dos dispositivos sea mayor
que las necesidades de transmisión de los dispositivos, el enlace se puede compartir, de forma
similar a como una gran tubería de agua puede llevar agua al mismo tiempo a varias casas
separadas. La Multiplicación es el conjunto de técnicas que permite la transmisión simultánea
de múltiples señales a través de un único enlace de datos.
A medida que se incrementa el uso de los datos y las telecomunicaciones, se incrementa
también el tráfico. Se puede hacer frente a este incremento añadiendo líneas individuales cada
vez que necesita un canal nuevo o se pueden instalar enlaces de más capacidad y usarlo para
transportar múltiples señales. La tecnología actual incluye medios de gran ancho de banda,
como el cable coaxial, la fibra óptica y las microondas terrestres y vía satélite. Cualquiera de
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estos tiene una capacidad que sobrepasa con mucho las necesidades medias para transmitir
una señal. Si la capacidad de transmisión del enlace es mayor que las necesidades de
transmisión de los dispositivos conectados a él, la capacidad sobrante se malgasta. Un
sistema eficiente maximiza la utilización de todas las facilidades. Además, la costosa
tecnología utilizada a menudo se hace rentable sólo cuando se comparten los enlaces.
En un sistema multiplexado, n dispositivos comparten la capacidad de un enlace. El formato
básico de un sistema multiplexado. Los cuatro dispositivos de la izquierda envían sus flujos
de transmisión a un multiplexor (MUX), que los combina en un único flujo (muchos a uno).
El extremo receptor, el flujo se introduce en un demultiplexor (DEMUX), que separa el flujo
en sus transmisiones componentes (uno a muchos) y los dirige a sus correspondientes
dispositivos receptores.
FDMA
Se denomina acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA / Frequency Division
Multiple Access). El ancho de banda disponible es dividido en una serie de canales que son
asignados bien sea para trasportar señales de control o señales de voz. Cada canal asignado a
un usuario es de 30 KHz y opera bajo la modalidad simplex[1]. Tanto el receptor como el
emisor utilizan la misma frecuencia y por lo general esta tecnología es usada en los sistemas
de radio comercial y televisión.
TDMA
El acceso múltiple por división del tiempo (TDMA / Time Division Multiple Access) es el
proceso por el cual a un usuario se le asigna una porción de tiempo para su conversación. En
sistemas celulares digitales, la infomación debe ser convertida desde su origen análogo (Voz
humana) en datos digitales (1s y 0s). Un dispositivo codificador/decodificador realiza la
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conversión analógica-a-digital-a-analógica. Entre más eficiente sea este dispositivo, puede
asignar más porciones de tiempo para ser compartidas por los usuarios. Por ejemplo, si la voz
humana puede ser comprimida a una tasa de 5:1, entonces 5 porciones de tiempo podrían
estar disponibles. Por lo general TDMA asigna tres porciones de tiempo en cada canal de 30
KHz.
CDMA
El acceso múltiple por división de código (CDMA / Code Division Multiple Access) es el
más eficiente de los sistemas de acceso y está desplazando significativamente los sistemas
FDMA y TDMA. En lugar de dividir los usuarios en tiempo o frecuencia cada usuario
obtiene todo el espectro de radio en todo momento. Las actuales implementaciones de la
técnica CDMA utilizan un ancho de banda de canal de 1.25 MHz comparados con los 30
MHz usados por FDMA y TDMA. Un tamaño de canal de 1.25 MHz permite la propagación
de 128 llamadas simultáneas gracias a la codificación digital. Múltiples conversaciones
pueden ocurrir sobre el mismo canal y todas se transmiten codificadas en forma digital.
Debido al amplio uso de esta tecnología en los sistemas de telefonía celular, las estaciones
base poseen toda la infraestructura necesaria para manipular (extraer) las conversaciones
individuales codificadas. CDMA cuenta con beneficios muy atractivos como mayor
capacidad, mayor seguridad y mejor calidad de las llamadas.
Desarrollo Fase 1, Redes Locales Basico 22
Referencia
Kioskera. (2015). Transmisión de datos: Transmisión analógica. Kioskea High-Tech. Recuperado de
http://es.kioskea.net/contents/684-transmision-de-datos-transmision-analogica.
Kioskera. (2015). Transmisión de datos: Transmisión analógica. Kioskea High-Tech. Recuperado de
http://es.kioskea.net/contents/690-transmision-de-datos-transmision-digital-de-datos#q=Transmisi
%F3n+digital&cur=1&url=%2F
Miyara, F. (2004). Conversores D/A Y A/D. Argentina, Universidad Nacional de Rosario. Recuperado
de http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/da-ad.pdf
Fundación Wikimedia, Inc. (2014), Espectro de frecuencias. Wikipedia.org. Recuperado de
http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_frecuencias
Anónimo. (2015). Fundamentos de redes de comunicaciones. Bogotá: Universitaria Nacional Abierta
y a Distancia. Recuperado de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/208017/ContLin2/leccin_13_tcnicas_de_multiplexacin.htm
l
Suarez, L; Bernal L. (2009). Redes Locales Básico. Bogotá: Universidad Nacional Abierta y a Distancia.
