TECNOLOGIAS DE
TELECOMUNICACIONES
Presentación del facilitador
Ing. David Benavides, MAE Msc. (resumen)
Preparación formal:
Ingeniero en Sistemas Computacionales
Magister en Administración de Empresas con mención en Sistemas de Información Gerencial
Magister en Docencia y Gerencia en Educación Superior
Diplomado en Pedagogías Innovadoras
Cursos y seminarios técnicos de especialización nacionales e internacionales Experiencia docente y académica:
Docente en las carreras de Ingeniería en Sistemas e Ingeniería en Networking desde 2003 hasta el 2016 en la UG
Subdirector, tutor de tesis, miembro de la Comisión Académica, miembro del Consejo Consultivo, Coordinador de Seguimiento a Graduados
Docente de cursos especiales en la UPS en 2008
Cursos de educación continua en empresas de capacitación
Docente en Ecotec desde 2017 en la Facultad de Ingeniería en Sistemas y Telecomunicaciones Experiencia profesional:
Gerente de Sistemas en una empresa multinacional de servicios basados en telefonía y telecomunicaciones, desde el 2005 hasta la actualidad.
Desarrollo de Contenido
Objetivo General
La asignatura de Tecnologías de Telecomunicaciones está enfocada en lograr
desarrollar en los estudiantes la capacidad de identificar, diferenciar, analizar y
utilizar las diferentes tecnologías que operan sobre las telecomunicaciones
utilizando nuevas tecnologías.
Unidades
• Unidad I. Introducción a las telecomunicaciones
• Unidad II. Sistemas de radiocomunicaciones
• Unidad III. Comunicaciones por satélite
• Unidad IV. Espectro electromagnético
• Unidad V. Servicios móviles
• Unidad VI. Reglamentación en radiocomunicaciones
Unidad I. Introducción a las
Telecomunicaciones
Introducción a las telecomunicaciones
Una telecomunicación es toda transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza, típicamente electromagnéticas, que contengan signos, sonidos, imágenes o, en definitiva, cualquier tipo de información que se desee comunicar a cierta distancia.
Introducción a las telecomunicaciones
Transmisión de datos
La transmisión de datos es el intercambio de datos entre dos dispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión, como un cable. Para que la transmisión de datos sea posible, los dispositivos de comunicación deben de ser parte de un sistema de comunicación formado por hardware (equipo físico) y software (programa).
Introducción a las telecomunicaciones
Red de telecomunicaciones.
Introducción a los Sistemas de Comunicación
Un sistema de comunicación es un conjunto de dispositivos interconectados que realizan acciones que permiten a las personas o sistemas comunicarse o conectarse entre sí.
Esquema funcional
En un sistema de comunicación, el mensaje puede ser la voz de un locutor, imagen fija o en movimiento, un fax, un archivo de computadora, un mensaje de correo electrónico o cualquier otro tipo de información.
(*) Un transductor es un dispositivo que convierte una señal de un tipo de energía en otro tipo.
Un sistema de comunicación, en forma general, está constituido por los siguientes elementos básicos:
Elementos de un Sistema de Comunicación
Fuente:
Es el que origina el mensaje,
• Voz humana.
• Una imagen de televisión.
• Un mensaje de texto.
• Datos en general.
Esta se conoce como señal de Banda Base.
Transmisor:
Convierte la señal de banda base en otra señal, con características más óptimas para ser enviadas por el canal.
Tx Rx
F
T
Elementos de un Sistema de Comunicación
Canal de comunicaciones:
Es el medio de transmisión:
• Un alambre.
• Un Cable Coaxial.
• Microondas.
• Fibra óptica
• Enlace de radio.
Tx Rx
R/I C
Ruido/interferencias:
Son agentes externos a nuestro sistema que añaden o modifican la información que se está transmitiendo.
Esto puede ser causado por los equipos utilizados, alambres, conductores, atmósfera, etc.
Elementos de un Sistema de Comunicación
RECEPTOR:
Procesa la señal proveniente del canal y la transforma en banda base, intentando eliminar la interferencia o ruido introducido.
DESTINATARIO:
Es la unidad a la que se entrega el mensaje
Tx Rx
D
R
Elementos de un Sistema de Comunicación
Ejemplos de Sistemas de Comunicación
Medios de transmisión
El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Pueden ser:
Medios guiados
Medios no guiados
Medios guiados
Los medios guiados son todos aquellos en los que su canal de transmisión es un cable, como son:
• Cable coaxial.
• Cable par trenzado.
• Cable de fibra óptica.
•
Medios guiados
Este tipo de cable esta compuesto de un hilo conductor central de cobre rodeado por una malla de hilos de cobre. El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plástico que separa los dos conductores y mantiene las propiedades eléctricas. Todo el cable está cubierto por un aislamiento de protección para reducir las emisiones eléctricas.
Existen dos tipos: THICK (grueso) y THIN (fino).
Cable coaxial
Medios guiados
Cable coaxial - estructura
Medios guiados
Es el tipo más común, cada cable está compuesto a su vez por cuatro pares de cables trenzados de cobre, también conocidos como hilos.
Se divide en dos grandes tipos: Unshielded twisted pair (UTP) o par trenzado sin blindaje y Shielded twisted pair (STP) o par trenzado blindado.
Cable par trenzado
Medios guiados
Unshielded twisted pair (UTP) o par trenzado sin blindaje.
Son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.
Medios guiados
Shielded twisted pair (STP) o par trenzado blindado
Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes Ethernet. Es de mayor costo que la versión sin blindaje.
Cable - Categorías
Categoría Ancho de banda – Frecuencia (MHz)
Velocidad de
transmisión Conector Aplicaciones Notas
Categoría 1 0,4 MHz 512 kbps RJ11 Líneas telefónicas y módem
de banda ancha
No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos
Categoría 2 4 MHz 4 mbps RJ45
Cable para conexión de antiguos terminales como el
IBM 3270
No descrito en las recomendaciones del EIA/TIA. No es adecuado para sistemas modernos.
Categoría 3 16 MHz 10 mbps RJ45 10Base-T, 100 Base-T4 Ethernet Descrito en la norma EIA/TIA-568. No es adecuado para transmisión de datos mayor a 16 Mbit/s
Categoría 4 20 MHz 16 mbps RJ45 16Mbit/s Token Ring
Categoría 5 100 MHz 100 mbps RJ45 100 Base-Tx, 1000 Base-T Ethernet
Categoría 5e 100 MHz 100 mbps RJ45 100 Base-Tx, 1000 Base-T Ethernet Mejora del cable de Categoría 5. Es adecuado para Gigabit Ethernet
Categoría 6 250 MHz 1 gbps RJ45 1000 Base-T Ethernet
Categoría 6a 500 MHz 1 gbps RJ45 10GBase-T Ethernet
Categoría 7 600 MHz 10 gbps GG45, TERA,
ARJ45 10GBase-T Ethernet Cable U/FTP (sin blindaje) de 4 pares
Categoría 7a 1200 MHz 10 gbps GG45, TERA,
ARJ45
Para servicios de telefonía, televisión por cable y Ethernet 10GBase-
T en el mismo cable
Cable S/FTP (pares blindados, cable blindado trenzado) de 4 pares
Categoría 8 2000 MHz 40 gbps GG45, TERA,
ARJ45 1000BASE-T y 10GBASE-T Versión beta
Medios guiados
Es un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total. La fuente de luz puede ser láser o LED.
Fibra Óptica
Medios guiados
Estructura de la fibra óptica
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada hilo consta de:
• Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
• Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de refracción ligeramente menor.
• Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo.
Medios guiados
Tipos de fibra óptica
• Monomodo: Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de área extensa. Por contra, resultan más caras de producir y el equipamiento es más sofisticado.
• Multimodo: Es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo coste.
Medios guiados - comparativa
UTP STP Coaxial Fibra Óptica
Tecnología probada Si Si Si Si
Ancho de banda Medio Alto Alto Muy Alto
Hasta 1 Mhz Si Si Si Si
Hasta 10 Mhz Si Si Si Si
Hasta 20 Mhz Si Si Si Si
Hasta 100 Mhz Si Si Si Si
Canales video No Si Si Si
Full Duplex Si Si Si Si
Distancias medias 100 m 200 m 500 m 2 km (Multi.)
100 km (Mono.)
Inmunidad Electromagnética Limitada Alta Media Alta
Seguridad Baja Alta Media Alta
Costo Bajo Medio/Alto Medio Alto
Medios no guiados
Son todos aquellos medios que no utilizan cables para transportan la información. Entre ellos tenemos:
• Infrarrojo.
• Ondas de radio.
• Microondas.
Medios no guiados
Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos.
Su uso no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros entre cada emisor y receptor.
Usa LEDs y fotodiodos para transmitir datos entre computadoras. La señal se recoge a través de pequeños receptores en línea recta con el emisor o a través del reflejo en paredes o techos. Se usan para soluciones de corta distancia, ya que las condiciones atmosféricas interfieren con la señal.
Infrarrojo
Medios no guiados
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda en el espectro electromagnético más largo que la luz infrarroja. Van desde los 100 micrómetros hasta los 100 kilómetros.
Su velocidad es la misma que la de la luz, es decir, 300.000 km/seg.
Se usan extensamente en las comunicaciones, Ondas de radio
Medios no guiados
Transmisión a través de ondas de radio de alta frecuencia (en el rango de 1 a 30 GigaHertz) para comunicaciones de banda ancha.
Requiere una estación repetidora cada 20 millas debido a la curvatura de la tierra. Puede ser utilizada para comunicaciones satelitales.
Microondas
Receptor Transmisor
Medios no guiados
Tipos de microondas.
• Microondas terrestres: Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas.
• Microondas por satélite: El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada. Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.
Medios no guiados - comparativa
Medios Estándares Velocidad Intervalo Aplicaciones
Infrarrojo
IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y
otros
Su velocidad de transmisión de hasta
100 Kbps puede ser soportada a distancias
hasta de 16 Km
Longitud de onda de los rayos infrarrojos es pequeña (850- 900 nm), hace que no pueda propagarse de la misma forma en que lo hacen las señales de
radio.
Se utilizan para controles remotos de TV, cadenas de música, etc.
Redes LAN inalámbricas en interiores para la conexión entre equipos y sus periféricos: ratones, teclados, etc.
Ondas de radio IEEE PI900.4 IEEE 802.11
Velocidad de 300.000 Km/s
Tienen un rango de ancho de banda entre 3 Khz y los
300Ghz
• Radios FM y de TV (UHF y VHF)
• Datos
Microondas IEC 60050IEEE 100 Potencia de salida:
100 mW a 1W
Microondas por satelital 100MHz Microondas terrestre
50 GHz
Microondas terrestres
• Transmisión de televisión y voz.
• Se utilizan en situación del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores
Microondas satelital
• Difusión de televisión.
• Transmisión telefónica a larga distancia.
• Redes privadas.
Evolución y normalización
Organismos de Normalización
• ANSI: American National Standards Institute. Organización Privada sin fines de lucro fundada en 1918, la cual administra y coordina el sistema de estandarización voluntaria del sector privado de los Estados Unidos.
• EIA: Electronics Industry Association. Fundada en 1924. Desarrolla normas y publicaciones sobre las principales áreas técnicas: los componentes electrónicos, electrónica del consumidor, información electrónica, y telecomunicaciones
• TIA: Telecommunications Industry Association. Fundada en 1985 después del rompimiento del monopolio de AT&T. Desarrolla normas de cableado industrial voluntario para muchos productos de las telecomunicaciones y tiene más de 70 normas preestablecidas.
• ISO: International Standards Organization. Organización no gubernamental creada en 1947 a nivel mundial, promueve normas para la fabricación, comercio y comunicación.
• IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y de Electrónica. Principalmente responsable por las especificaciones de redes de área local como la familia Ethernet.
Normas - Referencias
• ANSI/TIA/EIA-568
Cableado de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales. (Cómo instalar el Cableado) –TIA/EIA 568-B1 Requerimientos generales
–TIA/EIA 568-B2 Componentes de cableado mediante par trenzado balanceado –TIA/EIA 568-B3 Componentes de cableado, Fibra óptica
• ANSI/TIA/EIA-569-A
Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales (Cómo enrutar el cableado)
Evolución y normalización
Normalización.
El UTHH Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T), con sede en Ginebra (Suiza), es el órgano permanente de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) que estudia los aspectos técnicos, de explotación y tarifarios, y publica normativas sobre los mismos, con vista a la normalización de las telecomunicaciones a nivel mundial.
Fue conocido hasta 1992 como Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT). Su día conmemorativo es el 17 de mayo (día mundial de las Telecomunicaciones y de Internet).
Estado actual de la normalización
Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información (MINTEL)
El 13 de agosto de 2009, el Presidente Rafael Correa Delgado, creó el Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información; se lo creó para coordinar acciones de apoyo y asesoría para garantizar el acceso igualitario a los servicios que tienen que ver con el área de telecomunicación, para de esta forma asegurar el avance hacia la Sociedad de la Información y así el buen vivir de la población ecuatoriana.
El Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información tiene como misión “Ser el órgano rector del desarrollo de las Tecnologías de la Información y Comunicación en el Ecuador, que emite políticas, planes generales y realiza el seguimiento y evaluación de su implementación, coordinando acciones de asesoría y apoyo para garantizar el acceso igualitario a los servicios y promover su uso efectivo, eficiente y eficaz, que asegure el desarrollo armónico de la sociedad de la información para el buen vivir de toda la población”.
