PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA MADRE Y MAESTRA

Presentado por:José Beard 10-1285

Starling Cerda 10-1397Ángel Ureña 10-2242

Gloribel Padilla 11-1277

Asignatura:Fundamentos de

Telecomunicaciones

Clave:ST-ITT-237-T-001

Título:Ensayo sobre fundamento

De las comunicaciones

Profesor:Pablo Rodríguez

Fecha de entrega:23/04/2014

Santiago de los caballeros, Rep.Dom.

Modelo OSI: Capa Física

Capa Física:

Se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red:En lo que se refiere al medio físico:◦ Medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables;◦ Medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas;◦ Características del medio (tipo de cable o calidad del mismo; tipo de conectoresnormalizados o en su caso tipo de antena etc.)

Forma en la que se transmite la información:◦ Codificación de señal,◦ Niveles de tensión/intensidad de corriente eléctrica,◦ Modulación de la señal, tasa binaria, etc.

Es la encargada de transmitir los bits de información a través del medio utilizado para laTransmisión. Sus principales funciones se pueden resumir como:• Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de parestrenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.• Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas(niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.• Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento yliberación del enlace físico.• Transmitir el flujo de bits a través del medio.• Manejar las señales eléctricas/electromagnéticas• Especificar cables, conectores y componentes de interfaz con el medio de transmisión, polosen un enchufe, etc.• Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de ésta).

En esta capa e emplean una serie de equipos adicionales:

• Repetidores, se trata de equipos que amplifican la señal, pudiendo también regenerarla.• Concentradores (repetidores en las redes 10Base-2) más conocidos por su nombre en inglés(hubs) son equipos de interconexión que convierten una topología física en estrella en unbus lógico y que actúan exclusivamente a nivel físico,• Conmutadores (switches) que actúan no sólo a nivel físico sino también de enlace.

Diferentes 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. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados.

En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas.

Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra óptica y el par trenzado.

Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío.La naturaleza del medio junto con la de la señal que se transmite a través de él constituye los factores determinantes de las características y la calidad de la transmisión.

En el caso de medios guiados es el propio medio el que determina el que determina principalmente las limitaciones de la transmisión: velocidad de transmisión de los datos, ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores.

Sin embargo, al utilizar medios no guiados resulta más determinante en la transmisión el espectro de frecuencia de la señal producida por la antena que el propio medio de transmisión.

Medios no guiados

Medios de cobre:El medio más utilizado para las comunicaciones de datos es el cableado que utiliza alambres de cobre para señalizar bits de control y datos entre los dispositivos de red. El cableado utilizado para las comunicaciones de datos generalmente consiste en una secuencia de alambres individuales de cobre que forman circuitos que cumplen objetivos específicos de señalización.

Otros tipos de cableado de cobre, conocidos como cables coaxiales, tienen un conductor simple que circula por el centro del cable envuelto por el otro blindaje, pero está aislado de éste. El tipo de medio de cobre elegido se especifica mediante el estándar de la capa física necesario para enlazar las capas de Enlace de datos de dos o más dispositivos de red.Interferencia de señal externa:Los datos se transmiten en cables de cobre como impulsos eléctricos. Un detector en la interfaz de red de un dispositivo de destino debe recibir una señal que pueda decodificarse exitosamente para que coincida con la señal enviada.

Los valores de voltaje y sincronización en estas señales son susceptibles a la interferencia o "ruido" generado fuera del sistema de comunicaciones. Estas señales no deseadas pueden distorsionar y corromper las señales de datos que se transportan a través de los medios de cobre. Las ondas de radio y los dispositivos electromagnéticos como luces fluorescentes, motores eléctricos y otros dispositivos representan una posible fuente de ruido.

Cable de red:El cableado de par trenzado no blindado (UTP), como se utiliza en las LAN Ethernet, consiste en cuatro pares de alambres codificados por color que han sido trenzados y cubiertos por un revestimiento de plástico flexible.

El trenzado cancela las señales no deseadas. Cuando dos alambres de un circuito eléctrico se colocan uno cerca del otro, los campos electromagnéticos externos crean la misma interferencia en cada alambre. Cuando esta interferencia común se encuentra en los alambres del par trenzado, el receptor los procesa de la misma manera pero en forma opuesta. Como resultado, las señales provocadas por la interferencia electromagnética desde fuentes externas se cancelan de manera efectiva.

Tipos de cable UTP

El cableado UTP, con una terminación de conectores RJ-45, es un medio común basado en cobre para interconectar dispositivos de red, como computadoras, y dispositivos intermedios, como routers y switches de red. Según las diferentes situaciones, es posible que los cables UTP necesiten armarse según las diferentes convenciones para los cableados. Esto significa que los alambres individuales del cable deben conectarse en diferentes órdenes para distintos grupos de pins en los conectores RJ-45.

· Cable directo de Ethernet· Cruzado de Ethernet· Consola

Cable coaxial

Consiste en un conductor de cobre rodeado de una capa de aislante flexible. El coaxial es un tipo de cable importante que se utiliza en tecnologías de acceso inalámbrico o por cable.

Cable de par trenzado blindado (STP): STP utiliza dos pares de alambres que se envuelven en una malla de cobre tejida o una hoja metálica. El cable STP cubre todo el grupo de alambres dentro del cable al igual que los pares de alambres individuales.

Cable de fibra óptica

El cableado de fibra óptica utiliza fibras de plástico o de vidrio para guiar los impulsos de luz desde el origen hacia el destino. Los bits se codifican en la fibra como impulsos de luz. El cableado de fibra óptica puede generar velocidades muy superiores de ancho de banda para transmitir datos sin procesar.

Este medio es inmune a la interferencia electromagnética y no conduce corriente eléctrica no deseada cuando existe un problema de conexión a tierra. Las fibras ópticas pueden utilizarse en longitudes mucho mayores que los medios de cobre sin la necesidad de regenerar la señal, ya que son finas y tienen una pérdida de señal relativamente baja.

Los cables de fibra óptica pueden clasificarse en dos tipos: monomodo y multimodo.

La fibra óptica monomodo transporta un sólo rayo de luz, generalmente emitido desde un láser. Este tipo de fibra puede transmitir impulsos ópticos en distancias muy largas.

La fibra óptica multimodo a menudo utiliza emisores LED que no generan una única ola de luz coherente. En cambio, la luz de un LED ingresa a la fibra multimodo en diferentes ángulos.

Medios no guiados:Tecnología inalámbricaLas tecnologías inalámbricas de comunicación de datos funcionan bien en entornos abiertos. Sin embargo, existen determinados materiales de construcción utilizados en edificios y estructuras, además del terreno local, que limitan la cobertura efectiva. El medio inalámbrico también es susceptible a la interferencia y puede distorsionarse por dispositivos comunes como teléfonos inalámbricos domésticos, algunos tipos de luces fluorescentes, hornos microondas y otras comunicaciones inalámbricas.Los dispositivos y usuarios que no están autorizados a ingresar a la red pueden obtener acceso a la transmisión, ya que la cobertura de la comunicación inalámbrica no requiere el acceso a una conexión física de los medios. Por lo tanto, la seguridad de la red es el componente principal de la administración de redes inalámbricas.

Tipos de redes inalámbricas:IEEE estándar 802.11: Comúnmente denominada Wi-Fi, se trata de una tecnología LAN inalámbrica (Red de área local inalámbrica, WLAN)IEEE estándar 802.15: Red de área personal inalámbrica (WPAN) estándar, comúnmente denominada "Bluetooth“IEEE estándar 802.16: Comúnmente conocida como WiMAX

Estándares:IEEE 802.11a: opera en una banda de frecuencia de 5 GHz y ofrece velocidades de hasta 54 Mbps. Los dispositivos que operan conforme a este estándar no son interoperables con los estándares 802.11b y 802.11g.IEEE 802.11b: opera en una banda de frecuencia de 2.4 GHz y ofrece velocidades de hasta 11 Mbps.IEEE 802.11g: opera en una frecuencia de banda de 2.4 GHz y ofrece velocidades de hasta 54 Mbps.

IEEE 802.11n: el estándar IEEE 802.11n se encuentra actualmente en desarrollo. El estándar propuesto define la frecuencia de 2.4 GHz o 5 GHz. La velocidad típica de transmisión de datos que se espera es de 100 Mbps a 210 Mbps con un alcance de distancia de hasta 70 metros.

Conectores

El conector RJ-45 definido por ISO 8877 se utiliza para diferentes especificaciones de la capa física en las que se incluye Ethernet. Otra especificación, EIA-TIA 568, describe los códigos de color de los cables para colocar pines a las asignaciones (diagrama de pines) para el cable directo de Ethernet y para los cables de conexión cruzada.

La terminación y el empalme del cableado de fibra óptica requieren de equipo y capacitación especiales. La terminación incorrecta de los medios de fibra óptica produce una disminución en las distancias de señalización o una falla total en la transmisión.

Capa de Transporte

Funciones de la Capa de Transporte Esta capa debe proporcionar un transporte de datos desde la máquina origen a la máquina de

destino, independientemente de la red o redes físicas en uso. La capa de transporte es el corazón de la jerarquía de protocolos.

Servicios de transporte y protocolos

Provee comunicación lógica entreaplicaciones corriendo endiferentes máquinas.Los protocolos de transportesólo corren en los sistemasfinales:

Lado emisor: divide elmensaje de la aplicación ensegmentos y los pasa a lacapa de red Lado receptor: reensamblalos segmentos en forma demensajes y los pasa a la capade aplicación.

Se cuenta con más de unprotocolo de transportedisponible para las aplicacionesen Internet TCP y UDP.

En Internet se utilizan dos protocolos principales en la capa de transporte:

User Datagram Protocol (UDP): Dedicado a servicios no orientados a conexión. Esbásicamente el mismo protocolo IP sólo que en la cabecera tiene información adicional.

Transmission Control Protocol (TCP):Dedicado a servicios orientados a conexión y proporciona mecanismos para establecerconexiones confiables.

ModulaciónModulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Según la American National Standard for Telecommunications, la modulación es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una característica de una portadora de acuerdo con una señal que transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en las ondas portadoras.

La portadora y la señal modulada son analógicas como las señales AM y FM. La modulación digital se divide dos clases:

- PSK ( Phase shift keying ) Codificación por cambio de fase.- QAM( Quadrature amplitude modulation ) En este caso se cambia la amplitud y fase de laportadora según la modulación/señal digital que representa los datos.

Ventajas de la modulación digital.

- Inmunidad frente al ruido.- Fácil de multiplicar.- Codificado, encriptación.- Modulación-Demodulación con DSPs.

Formas de onda.Un pulso rectangular contiene muchos armónicos y ocupa un ancho de banda. Este ancho de banda debe de limitarse antes de enviar el pulso para aprovechar el ancho de banda del sistema.Si un pulso rectangular se pasa por un filtro limita-banda, a la salida se habrá “desparramado” la señal ( en el dominio del tiempo) esto puede generar “interferencia intersimbolo” ( ISI ). A mayor limitación en frecuencia más pronunciado es el “spreading”.

Red telefónica pública conmutada y derivados

Red Telefónica Conmutada

Se define como el conjunto de elementos constituido por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios para enlazar a voluntad dos equipos terminales mediante un circuito físico que se establece específicamente para la comunicación y que desaparece una vez que se ha completado la misma. Se trata por tanto, de una red de telecomunicaciones conmutada.

La red telefónica pública conmutada ( PSTN ) es la suma de todo el mundo con conmutación de circuitos de redes telefónicas que son operados por nacionales, regionales o locales de telefonía

operadores, la provisión de infraestructura y servicios para el público de telecomunicaciones . La PSTN consta de líneas telefónicas , cables de fibra óptica ,transmisión de microondas enlaces, redes celulares , satélites de comunicaciones y cables telefónicos submarinos , todos interconectados por centros de conmutación , lo que permite a cualquier teléfono en el mundo para comunicarse con cualquier otro. Originalmente una red de líneas fijas analógicas sistemas de telefonía, la PSTN es ahora casi enteramente digitales en su núcleo e incluye móvil y fijos teléfonos.

Funcionamiento

El funcionamiento técnico de la red PSTN se adhiere a los estándares creados por la UIT-T . Estas normas permiten a las diferentes redes de los diferentes países para interconectar a la perfección. Los E.163 y E.164 normas proporcionan un único mundial del espacio de direcciones de números de teléfono. La combinación de las redes interconectadas y el plan de numeración única a hacer posible que cualquier teléfono en el mundo para marcar cualquier otro teléfono.

El sistema de codificación digital utilizado para digitalizar la señal telefónica fue la técnica de modulación por impulsos codificados, cuyos parámetros de digitalización son:

Frecuencia de muestreo:8000 Hz Número de bits: 8 Ley A (Europa) Ley µ (USA y Japón)

Arquitectura

Los componentes incluidos en la arquitectura de toda RTC son:

Terminal de abonado y línea telefónica de abonado (bucle local). Centrales de Conmutación de circuitos Sistema de transmisión Sistema de Señalización

Modem/Conexión básica

Para acceder a la Red sólo necesitaremos una línea de teléfono y un módem, ya sea interno o externo. Con el paso del tiempo los desarrolladores consiguieron pasar de los pocos miles de bits por segundo, como la norma V.21 o V.22, a las velocidades actuales.

El estándar V.32 desarrollada en 1991 conseguía velocidades de 14400 bps. El estándar V.34 conseguía velocidades de hasta 28800 bps en 1994, y hasta 33600 la

V.34+ La conexión en la actualidad tiene una velocidad de 56 kbps en bajada y 33.6 kbps en

subida y se realiza directamente desde un PC bajo la norma V.90 desarrollada entre 1998 y 1999.

La norma V.92 ha conseguido aumentar la velocidad de subida a 48 kbps.

xDSL

Las tecnologías xDSL surgen para maximizar el rendimiento del par de cobre que forma la red telefónica de siempre. La de mayor difusión actualmente es la tecnología ADSL, pudiendo conseguir velocidades superiores a los 20 Mbps. Las principales tecnologías de este tipo son:

HDSL: High bit rate Digital Subscriber Line o Línea de abonado digital de alta velocidad binaria.

SDSL: Symmetric Digital Subscriber Line o Línea de abonado digital simétrica. ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line o Línea de abonado digital asimétrica. VDSL: Very high bit-rate Digital Subscriber Line o DSL de muy alta tasa de transferencia.

Topología de red

La arquitectura de la red PSTN tuvo que evolucionar a lo largo de los años para apoyar el creciente número de suscriptores, las llamadas, las conexiones con otros países, marcación directa, etc. El modelo desarrollado por los Estados Unidos y Canadá fue adoptado por otras naciones, con adaptaciones para los mercados locales.

Central telefónica privada

Una central telefónica privada, PABX o central telefónica se refiere a un "ramal privado de conmutación automática"; son conmutadores automáticos que normalmente pertenecen a las empresas. Permiten interconectar diferentes ambientes mediante aparatos telefónicos, además de manejar las llamadas telefónicas mediante líneas de las compañías telefónicas públicas.

Planta interna de telefonía

Se denomina así, al conjunto de equipos e instalaciones que se ubican dentro de los edificios, el elemento característico de la planta interna es la oficina central que tiene las siguientes partes:

Sala de conmutación: Contiene los equipos que permiten el establecimiento de los caminos de conversación entre abonados.

Sala de transmisiones: Contienen los equipos que generan las señales que permitirán el intercambio de información necesaria.

Sala de energía o cuadro de fuerza: Contienen los equipos que proveen de la energía eléctrica suficiente para el funcionamiento de los equipos de conmutación, de transmisiones y alimentan toda la planta telefónica.

Planta externa de telefonía

La planta externa es el conjunto de medios que enlazan la central telefónica con los clientes. Está constituida fundamentalmente por el bucle de abonado y sus elementos asociados: cables, cajas de empalme, bobinas, tendidos, conductos y otra infraestructura adicional. Parte de esta infraestructura o red está compuesta por: tendidos, postes, armarios, cámaras y canalizaciones subterráneas, equipos y productos que permiten conectar y enlazar la red hasta llegar al punto donde es necesario.

La Planta Externa incluye todo lo que se encuentra incluido entre el Repartidor Principal de la central telefónica y la casa del cliente. Además, la Planta externa constituye un área de las telecomunicaciones que comprende el estudio, administración, gestión y control de todo el tendido de redes externas comprendido entre la central telefónica pública o privada y la caja terminal del cliente. Incluye las extensiones interiores del abonado.

Tres últimas capas del modelo OSI

Capa de sesión

Esta capa controla la comunicación entre ordenadores, lo que comúnmente se conoce como sesiones. Establece, administra y finaliza las conexiones entre aplicaciones locales y remotas. Nos indica si la comunicación es simplex, semi-dúplex o dúplex y regula los puntos de comprobación para poder retomar la sesión desde el punto en que esta fue cortada o finalizada.

A través de una sesión se puede llevar a cabo un transporte de datos ordinarios, tal y como lo hace la capa de transporte, pero mejorando los servicios que esta proporciona y que se utilizan

en algunas aplicaciones. Una sesión podría permitir al usuario acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia o transferir un archivo a distancia.

Características:

Intercambio de datos. Administración del dialogo. Sincronización. Administración de actividades. Notificación de excepciones.

Capa de presentación

El nivel de presentación o capa de presentación es el sexto nivel del Modelo OSI que se encarga de la representación de la información. Podemos resumir definiendo a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos. Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Actúa como traductor.

Operaciones de la capa de presentación:

Traducir entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Definir la estructura de datos a transmitir. Definir el código a usar para representar una cadena de caracteres. Dar formato a la información para visualizarla o imprimirla. Comprimir los datos si es necesario. Aplicar a los datos procesos criptográficos.

Capa de aplicación

El nivel de aplicación o capa de aplicación es el séptimo nivel del modelo OSI.

Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y protocolos de transferencia de archivos (FTP).

Capa de Enlace de Datos

La capa de enlace de datos es responsable de la transferencia fiable de información a través de un Circuito eléctrico de transmisión de datos. La transmisión de datos lo realiza mediante tramas. También hay que tener en cuenta que en el modelo TCP/IP se corresponde a la segunda capa.

La capa de enlace de datos releva a las capas superiores de la responsabilidad de colocar datos en la red y de recibir datos de la red. Sus principales funciones son:

Iniciación, terminación e identificación. Segmentación y bloqueo. Sincronización de octeto y carácter. Delimitación de trama y transparencia. Control de errores. Control de flujo. Recuperación de fallos. Gestión y coordinación de la comunicación.

Protocolos de enlaces de datos

Ethernet. Protocolo punto a punto (PPP). Control de enlace de datos de alto nivel(HDLC). FrameRelay. Modo de transferencia asincrónica (ATM).

Topología de red

Punto a punto. En bus. En estrella. En anillo o circular. En malla. En árbol. Híbrida (los más habituales son circular de estrella y bus de estrella).

Trama

La capa de enlace de datos prepara los paquetes para su transporte a través de los medios locales encapsulándolos con un encabezado y un tráiler para crear una trama. La trama de la capa de enlace de datos incluye:

Datos: el paquete desde la capa de red Encabezado: contiene información de control, como direccionamiento.

Direcciones físicas

La capa de enlace de datos releva a las capas superiores de la responsabilidad de colocar datos en la red y de recibir datos de la red. Sus principales funciones son:

Iniciación, terminación e identificación. Segmentación y bloqueo. Sincronización de octeto y carácter. Delimitación de trama y transparencia. Control de errores. Control de flujo. Recuperación de fallos. Gestión y coordinación de la comunicación.

Capa de Red OSI

Los protocolos de la capa de Red del modelo OSI especifican el direccionamiento y los procesos que permiten que los datos de la capa de Transporte sean empaquetados y transportados. La encapsulación de la capa de Red permite que su contenido pase al destino dentro de una red o sobre otra red para que la carga de este transporte o flujo de información sea mínimo.

Capa de Red: comunicación de host a host:

La Capa de red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados. Para realizar este transporte de extremo a extremo la Capa 3 utiliza cuatro procesos básicos:• Direccionamiento.• Encapsulamiento.• Enrutamiento.• Des encapsulamiento.Protocolos de capa de Red:Los protocolos implementados en la capa de Red que llevan datos del usuario son:

• Versión 4 del Protocolo de Internet (IPv4).• Versión 6 del Protocolo de Internet (IPv6).• Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX).• AppleTalk.• Servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet).

Independiente de los medios:La capa de Red tampoco está cargada con las características de los medios mediante los cuales se transportarán los paquetes. IPv4 y IPv6 operan independientemente de los medios que llevan los datos a capas inferiores del stack del protocolo.

La Capa 3 no dice como es el tipo de paquete contenido dentro de la comunicación, esta responsabilidad es la función de las capas superiores a medida que se requieren. Las capas superiores pueden decidir si la comunicación entre servicios necesita confiabilidad y si esta puede tolerar la sobrecarga de confiabilidad.

Parte de la comunicación de control entre la capa de Enlace de datos y la capa de Red es establecer un tamaño máximo para el paquete. La capa de Enlace de datos pasa la MTU hacia arriba hasta la capa de Red. La capa de Red entonces determina de qué tamaño crear sus paquetes.

Dirección IP destino y origen

El campo de Dirección IP destino contiene un valor binario de 32 bits que representa la dirección de host de capa de red de destino del paquete y el de origen contiene el mismo valor binario, pero para representar la dirección de host que originó el paquete.

Tiempo de vidaEl tiempo de vida (TTL) es un valor binario de 8 bits que indica el tiempo remanente de vida del paquete, debido a los saltos que tuvo en los routers en la ruta de envío.

División de redesEn lugar de tener todos los hosts conectados en cualquier parte a una vasta red global, es más práctico y manejable agrupar los hosts en redes específicas.

Red y subred son términos utilizados para referirse a cualquier sistema de red hecho posible por los protocolos de comunicación comunes compartidos del modelo TCP/IP.

Transmisión Análoga y Digital

Modulación en amplitud (AM)

Es un método utilizado en comunicaciones electrónicas, para la transmisión de información a través de ondas transversales de televisión.

Esta funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Este método de AM se utiliza a menudo para enviar información de audio a través de líneas telefónicas y para la transmisión de audio por radio.

Una gran ventaja de AM es que su demodulación es muy simple y de igual forma sus receptores son más sencillos y más baratos, pero en oposición a esto, debido a la transmisión que se realiza de banda lateral única o doble banda lateral (en la que se tiene un buen ancho de banda), demanda más potencia y por consiguiente más consumo y gastos en los equipos, ya que la portadora de este tipo de modulación, consume gran parte de la potencia.

La llamada "Onda Media" (capaz de ser captada por la mayoría de los receptores de uso doméstico) abarca un rango de frecuencia que va desde 535 a 1705 kHz.

Modulación en Frecuencia (FM)

La modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia.

En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulación conocida como FSK.

La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla.

El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM, mientras su imagen es envía por AM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados

Modulación de Fase

Es una modulación que se caracteriza porque la fase de la onda portadora variada en forma directamente proporcional de acuerdo con la señal modulante. La modulación de fase no suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepción más complejos que los de frecuencia modulada. Además puede presentar problemas de ambigüedad para determinar si una señal tiene una fase de 0º o 180º.

Este modula dependiendo del valor que contenga la señal en un determinado tiempo, entonces dependiendo de esto, mayor será el desfase de la onda portadora en ese punto. Esto también puede ser visto como un cambio en la frecuencia de la onda portadora y así la Modulación de

Fase se puede considerar como un caso especial de la FM en la cual la modulación en frecuencia es dada por la derivada respecto al tiempo de la modulación de fase.

Modulación por amplitud de pulsos (Pulse Amplitude-Modulation) (PAM)

La modulación PAM en donde la posición y el ancho quedan fijos y la amplitud es la que varía. Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las amplitudes en el plano complejo tenemos lo que se llaman constelaciones de señal. En función del número de símbolos o amplitudes posibles se llama a la modulación N-PAM. Así podemos tener 2PAM, 4PAM, 260PAM. De la correcta elección de los puntos de la constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido.

En este tipo de modulación se distinguen dos clases: modulación analógica de pulsos, en que la información se transmite básicamente en forma analógica, pero la transmisión tiene lugar a intervalos discretos de tiempo y modulación digital de pulsos en que la señal de información es discreta, tanto en amplitud como en tiempo, permitiendo la Transmisión de datos como una secuencia de pulsos codificados, todos de la misma amplitud.

Muestreo

El proceso de muestreo es común a todos los sistemas de modulación de pulsos y por lo general, su descripción se hace en el dominio del tiempo. Mediante el muestreo, una señal analógica continua en el tiempo, se convierte en una secuencia de muestras discretas de la señal, a intervalos regulares.

El teorema de muestreo establece que: Una señal continua, de energía finita y limitada en banda, sin componentes espectrales por encima de una frecuencia fmax, queda descrita completamente especificando los valores de la señal a intervalos de 1/2fmax segundos. La señal así muestreada puede recuperarse mediante un filtro de paso bajo. La frecuencia 2fmax se designa como frecuencia de Nyquist o mejor conocido como teorema de Nyquist.

Modulación por impulsos Codificados (PCM por sus siglas inglesas de Pulse Code Modulation)

Es un procedimiento demodulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital).

Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores, los cuales se encuentran codificados. Mientras más señales de muestras se tienen, mayor es la precisión de la señal.

Cuantificación

Este se asigna un valor determinado de muestras de los niveles de tensión obtenidos mediante el muestreo, con el de simplificar el proceso, aproximando a un valor cercano la serie de valores obtenidos.

Codificación

En la codificación, a cada nivel de cuantificación se le asigna un código binario distinto, con lo cual ya tenemos la señal codificada y lista para ser transmitida.

En telefonía, la señal analógica vocal con un ancho de banda de 4 KHz se convierte en una señal digital de 64 kbit/s, estos bits se debe a los 30 canales de voz que hay en el Sistema Americano.

Voz sobre Protocolo de Internet

Es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Protocolo de Internet). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital, en paquetes de datos, en lugar de enviarla en forma analógica a través de circuitos utilizables sólo por telefonía convencional como las redes PSTN (sigla de Public Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada).

Los Protocolos que se usan para enviar las señales de voz sobre la red IP se conocen como protocolos de Voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como aplicaciones comerciales de la Red experimental de Protocolo de Voz.

El tráfico de Voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como por ejemplo las redes de área local (LAN).

El cliente

El cliente establece y origina las llamadas de voz, esta información se recibe a través del micrófono del usuario (entrada de información) se codifica, se empaqueta y de la misma forma, esta información se decodifica y se reproduce a través de los altavoces o audífonos (salida de la información).

Los Servidores Los servidores se encargan de manejar operaciones de base de datos, realizado en un tiempo real como en uno fuera de él. Entre estas operaciones se tienen la contabilidad, la recolección, el enrutamiento, la administración y control del servicio y el registro de los usuarios.

Los Gateway Los gateways brindan un puente de comunicación entre todos los usuarios, su función principal es la de proveer interfaces con la telefonía tradicional adecuada, la cual funcionara como una plataforma para los usuarios (clientes) virtuales.

Los Gateways se utilizan para terminar la llamada, es decir el cliente Origina la llamada y el Gateway Termina la llamada, eso es cuando un cliente llama a un teléfono fijo o celular, debe existir la parte que hace posible que esa llamada que viene por Internet logre conectarse con un cliente de una empresa telefónica fija o celular.

Características principales del Estándar H.323 de VoIP

Por su estructura el estándar proporciona las siguientes ventajas:

Permite controlar el tráfico de la red, por lo que se disminuyen las posibilidades de que se produzcan caídas importantes en el rendimiento. Las redes soportadas en IP presentan las siguientes ventajas adicionales:

Es independiente del tipo de red física que lo soporta. Permite la integración con las grandes redes de IP actuales.

Es independiente del hardware utilizado. Permite ser implementado tanto en software como en hardware, con la particularidad de

que el hardware supondría eliminar el impacto inicial para el usuario común, entre otras más.

CódecsLa voz ha de codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso de códecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video para su posterior decodificación y descompresión antes de poder generar un sonido o imagen utilizable, la cantidad de datos enviados, tiene que ver con el ancho de banda de transmisión.

Pérdida de tramas (Frames Lost)

Durante su recorrido por la red IP las tramas se pueden perder como resultado de una congestión de red o corrupción de datos. Además, para tráfico de tiempo real como la voz, lo que hace que se distorsione y se pierda información enviada cuando se congestionan las vías. Si no se pierden muchas muestras de voz, se recuperan mediante una reproducción de la misma mediante la técnica de Packet Loss Concealment.

Direccionamiento para diferente propósitos

Unicast: es el proceso de enviar un paquete desde un host a otro host individual.

Broadcast: es el proceso de enviar un paquete desde un host a todos los host en una red

Multicast: es el proceso de enviar un paquete desde un host a un grupo específico de hosts

trafico unicast: en este el paquete contiene el IP destino y el IP origen distintas y dirigidas a 1 solo destinatario y la trama también tiene MAC destino y origen 1 PC en particular.

trafico multicast: el paquete varia, tiene una IP origen y como destino tiene una IP clase D o dedicada a multicast así el mismo paquete con la misma información puede llegar a múltiples computadoras ahorrando ancho de banda, este método es una mucho en streaming de video y

audio, aquí la dirección MAC destino es una dirección MAC especial creada a base de la IP multicast.

trafico broadcast: el tráfico es enviado a toda la red, el paquete contiene como IP destino la dirección broadcast de la red destino, su IP origen normal y la MAC también es enviada como broadcast, ocupando un gran ancho de banda.

-broadcast directa: se envía una petición a todos los host de una red específica que no es local

-broadcast limitada: esta es usada para comunicarse con host ubicados en la misma LAN.

Dirección pública y privada:

en IPv4 existen dirección llamadas públicas, las cuales son designadas para usarse en redes que tienen acceso a internet, también existen direcciones que esta bloqueadas, las cuales se utilizan en redes que tienen un acceso limitado o nulo a internet, estas son llamadas direcciones privadas.

Network Address Translation (NAT)

provee los servicios para ser de intermediario entre una dirección privada y una pública, los host que utilicen una dirección privada puede tener acceso a recursos de internet, permitiendo conectarse con redes externas, aunque existen algunas limitaciones(con los puertos) y contratiempos se puede tener acceso a internet sin problemas notables.

Direcciones Ipv4 especiales:

existen alguna direcciones que no deben asignarse a cualquier host por varias razones, estas son direcciones espaciales que pueden asignársele a los host pero estas modifican la forma con la que esos host interactúan en la red.

direcciones de RED y de Broadcast: la primera y la última dirección no pueden ser asignada a host, estas son direcciones específicas de la red y para uso de broadcast, respectivamente.

default route: cuando alguna ruta especificada en un paquete no está disponible estos paquetes son enviados a una ruta por defecto, la cual en IPv4 seria 0.0.0.0.

loopback: es un bloque de direcciones especiales las cuales son utilizadas por los hosts para mantener un tráfico directo entre ellos mismos. cualquier dirección desde la 127.0.0.0 hasta la 127.255.255.255 están reservadas para este fin.

dirección de LINK-LOCAL: estas direcciones son asignadas automáticamente a los host por el sistema operativo cuando se encuentran ambientes en los que no existe una configuración IP

disponible, principalmente cuando no se puede obtener una dirección del DHCP o para conexiones peer-to-peer en LAN.

Direcciones TEST-NET: son direcciones experimentales dedicadas para dispositivos de red que se utilizan para propósitos de enseñanza y aprendizaje.

Direccionamiento IPv4 heredado:

Según el documento RFC170, agrupa los rangos unicast en tamaños específicos denominados en direcciones de CLASE A, CLAS B, CLASE C, la clase D para multicast y la clase E para direcciones experimentales.

CLASE A: el bloque de clase A esta designado para dar soporte a redes extremadamente largas con más de 16 millones de direcciones de host. las direcciones de IPv4 para clase A utilizan una dirección un prefijo de /8 con el primer octeto indicando la dirección de la red, los otros 3 octetos son usados para las direcciones de host.

CLASE B: este bloque esta designado para dar soporte a redes mediana y grande con más de 65,000 hosts, esta usa los dos octetos de mayor orden para indicar la dirección de red, los otros dos restantes son para direcciones de host específicas.

CLASE C: este bloque de direcciones es el más común, está destinado para proveer direccionamiento para pequeñas redes con un máximo de 254 host, estas solo usan el ultimo octeto para dar la dirección de host y los demás 3 octetos para las direcciones de red. dentro de este mismo bloque existen espacios asignados para la Clase D(multicast) y la clase E(experimental)

direccionamiento estático o dinámico para usuarios de dispositivos finales

en la mayoría de redes de datos, la más grande población de host son los dispositivos de usuarios finales como son PCs, IP phones, printers y PDAs, como esta población representa el mayor número de dispositivos esperando por la red, por esta misma razón la gran mayoría de direcciones están alojadas en esos hosts. a estos se les puede configurar una dirección IP estática o dinámica.

asignación de dirección estática: esta configuración es puesta de forma manual en el host, esto incluye introducir la IP, mascara de sub red y la puesta de enlace predeterminado.

Asignación de dirección dinámica: aunque la asignación estática representa ventajas debido a la seguridad y manejo de las IP, existe un inconveniente al momento de que varios dispositivos se deban de conectar de manera rápida o momentánea a la red, para contrarrestar el tiempo de implementación de una asignación dinámica, esta mediante un DHCP o DYNAMIC HOST.

Multiplexacion por división de tiempo TDM (de sus siglas en ingles Time división Multiplexing).

En los sistemas TDM, todas las estaciones se asignan o están asignadas por la frecuencia de ancho de banda a una transmisión media, pero a las porciones de tiempo que limitan la misma, se les llama espacio de tiempo o time slot.

Este sistema tiene dos formas o técnicas básicas con las que trabaja, que son STDM (Synchronous Time DivisionMultiplexing) y ASTDM (Asynchronous Time DivisionMultiplexing).

En el caso del STDM, todas sus fuentes son asignadas por pequeñas repeticiones relacionadas con su capacidad de transmisión, también estos se utilizan en circuitos interruptores en el uso de redes telefónicas.

En el otro sistema ATDM, todas sus fuentes son asignadas por pequeñas porciones, según su capacidad de trasmisión, pero solo se utilizan cuando se necesitan. Este tipo de técnica es utilizada en la estadística de multiplexores, también se utiliza en modo de transferencia de interruptores de banda ancha en los servicios integrados digitales de redes.

Mutiplexacion: Proceso a partir del cual un número de señales independientes se combinan formando una señal apropiada para la transmisión sobre un canal común.

En comunicaciones hay varios tipos de multiplexacion, estos son:

FDM: multiplexacion por división de frecuencia. TDM: multiplexacion por división de tiempo. SDM: multiplexacion por división de espacio. PDM: multiplexacion por división de polarización. CDM: multiplexacion por división de código.

Multiplexacion por división de frecuencia (FDM)

Es una técnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas subcanales).

Proceso

Cada fuente genera una señal con un rango de frecuencia similar. Dentro del multiplexor, estas señales similares se modulan sobre distintas frecuencias portadoras.

Las señales moduladas resultantes se combinan en una única señal compuesta que se envía sobre un enlace que tiene bandwitch suficiente para transmitirla.

Ventajas

Aquí el usuario puede ser añadido al sistema por simplemente añadiendo otro par de modulador de transmisor y receptor demodulador.

El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex total de información que es requerido por la mayor parte de la aplicación.

El problema del ruido para la comunicación análoga tiene menos el efecto.

Desventajas

En el sistema FDM, el coste inicial es alto. Este puede incluir el cable entre los dos finales y los conectores asociados para el cable.

En el sistema FDM, un problema para un usuario puede afectar a veces a otros. En el sistema FDM, cada usuario requiere una frecuencia de portador precisa.

El esquema de direcciones de ipv4 de 32 bits especifica aproximadamente 4 billones de hosts con unos 16 millones de redes, tomando en cuenta NAT y el direccionamiento privado. Muchas de estas direcciones están reservadas y no disponibles para los hosts. Las clase de direcciones A, B y C han inflado notablemente las tablas de enrutamiento de la red y han demostrado ser un método muy desmedido de asignación de direcciones ip. Una nueva y mejorada versión del protocolo de internet y del direccionamiento fue anunciada a mediados de los 90 y fue encargada de resolver muchas deficiencias de ipv4, de esta manera nace ipv6.

Principales ventajas y características:

Grandes espacios de direcciones: esto es debido a que las direcciones ahora son de 128 bits siendo por ende imposible agotar.

Stateless autoconfiguration:es una función que se utiliza para emitir y generar una dirección ip sin necesidad de un servidor DHCP.

Encabezados de paquetes más eficientes: utiliza un diseño más sencillo de encabezado que ipv4.

Cambios en operaciones multicast: el soporte para multicasting en ipv6 es obligatorio en vez de opcional.

Mayor seguridad: ipsecurity es implementado nativamente en ipv6. Funcionalidades de movilidad adicionales: permite a un nodo móvil de ipv6 cambiar

enlaces o ubicaciones y mantener una dirección permanente. Calidad de servicio integrado: proporciona una mejor administración de paquetes.

Ipv6 es un protocolo de internet que utiliza un método de direccionamiento hexadecimal de 128 bits. Este método soporta un espacio de direcciones mucho mayor que ipv4. Más de 3.4 x 1038

direcciones están disponibles, esto es suficiente para que cada persona del planeta tenga 5 x1028 direcciones.

Las direcciones de 128 bits de ipv6 constan de dos partes lógicas:

Los 64 bits superiores representan el prefijo global de enrutamiento. Los 64 bits restantes contienen el identificador de interfaz de host.

Tipos de direcciones

Unicast: distribución de paquetes que está diseñada para comunicaciones de hosts a hosts. Los paquetes son dirigidos y entregados a una sola interfaz

Multicast: se describe como una comunicación one-to-many. Es lo mismo que broadcasting en ipv4.

Anycast: se describe como una comunicación one-to-one-of-many.

Ipv6 dedica un gran espacio de direcciones para pruebas y otros propósitos especiales. A continuación veremos los tipos de grupos especiales de direccionamiento:

Telefonía Móvil 3G

3G es la abreviación de tercera generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía móvil mediante UMTS (Universal Mobile TelecommunicationsSystem o servicio universal de telecomunicaciones móviles).

Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o una video llamada) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correos electrónicos, y mensajería instantánea).

Las tecnologías de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. En Europa y Japón se seleccionó el estándar UMTS (Universal Mobile TelecommunicationSystem), basado en la tecnología W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE.

En 3G también está prevista la evolución de redes 2G y 2.5G. GSM y TDMA IS-136 son reemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a CDMA2000.

EvDO es una evolución muy común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000

Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Al permitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de que la red es la intencionada y no una imitación. En la Conferencia Black Hat 2010 un hacker demostró (con un presupuesto de 1.500 dólares) que podía obtener números telefónicos e

incluso escuchar las llamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antena receptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado por bloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aun así, se han identificado algunas debilidades en el código KASUMI.

Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo al otro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo se haga en el 3G.

Telefonía Móvil 4G

En telecomunicaciones, 4G son las siglas utilizadas para referirse a la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil. Es la sucesora de las tecnologías 2G y 3G, y que precede a la próxima generación, la 6/5G.

Al igual que en otras generaciones la ITU creó un comité para definir las generaciones. Este comité es el IMT-Advanced y en él se definen los requisitos necesarios para que un estándar sea considerado de la generación 4G. Entre los requisitos técnicos que se incluyen hay uno muy claro, las velocidades máximas de transmisión de datos que debe estar entre 100Mbit/s para una movilidad alta y 1Gbit/s para movilidad baja. De aquí se empezó a estudiar qué tecnologías eran las candidatas para llevar la etiqueta 4G. Hay que resaltar que los grupos de trabajo de la ITU no son puramente teóricos, sino la industria forma parte de ellos y estudian tecnologías reales existentes en dichos momentos. Por esto el estándar LTE de la norma 3GPP no es 4G porque no cumple los requisitos definidos por la IMT-Advanced en características de velocidades pico de transmisión y eficiencia espectral. Aun así la ITU declaró en 2010 que los candidatos a 4G como era éste podían publicitarse como 4G.

La 4G está basada completamente en el protocolo IP, siendo un sistema y una red, que se alcanza gracias a la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas. Esta tecnología podrá ser usada por módems inalámbricos, móviles inteligentes y otros dispositivos móviles. La principal diferencia con las generaciones predecesoras será la capacidad para proveer velocidades de acceso mayores de 100 Mbit/s en movimiento y 1 Gbit/s en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta de alta seguridad que permitirá ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible.

El WWRF (WirelessWorldResearchForum) pretende que 4G sea una fusión de tecnologías y protocolos, no sólo un único estándar, similar a 3G, que actualmente incluye tecnologías como lo son GSM y CDMA.1

La empresa NTT DoCoMo en Japón, fue la primera en realizar experimentos con las tecnologías de cuarta generación, alcanzando 100 Mbit/s en un vehículo a 200 km/h. La firma lanzó los primeros servicios 4G basados en tecnología LTE en diciembre de 2010 en Tokio, Nagoya y Osaka.