Procesos de Telecomunicaciones

Tema 1. PROCESOS FUNDAMENTALES.
1.1. TRANSDUCCIÓN:
Servicios (de telecomunicación)
- Servidor: Proveedor (s)
Agentes - Usuario (s)
-
Infrastructura Física: Medios de transmisión física (cable) y conmutación (centrales).
Infrastructura Lógica: Software, controla los sistemas de conmutación y posiblemente en
un futuro los de transmisión.
Proveedor (s)
Agentes
Usuario (s)
Servicios
Medios de Transmisión
Fisicos
Medios
Infrastructuras
Medios de conmutación
Lógicos
(control)
Régimen de explotación: monopolio(1 proveedor) , duopolio (2), oligopolio(3-5), libre competencia (+5).
Datos: Mensaje: Información Formateada (en Digital)
Se llaman datos en Analógica.
Cuando el servicio es moderno, el mensaje se parte en dos:
-
Formato: lenguaje de especificación de formato. Cómo se compone el mensaje.
Contenido: lengua que te dice de lo k se puede hablar y de lo que no.
Esta distinción es muy clara en los formatos en web (html: hyper text markup language).En web,
el html , describe los formatos y los contenidos están descritos por XML (extended markup
languguage). Java no es un lenguaje de contenidos, es un lenguaje de programación. JavaScrip es
un lenguaje inventado por java para sus programadores, pero no es universal porque Microsoft
no siguió este lenguaje.
En Web.
-
Formato HTML.
Contenido no existe.
Instanciación: Proceso mediante el cual un
mecanismo genérico se pasa a particular.
Transducción: Cambio de soporte físico de la
información.
http; protocolo de transporte de hipertexto.
XML: Intenta paliar las deficiencias de html. No es un lenguaje de contenido. No dice como está
formateado el documento, pero permite definir una DTD que nos diga cómo está formateado.
Lenguajes SGML  DTT  HTML
Ruido
XHL
Visión Sistemática
Hecho a base de cajas negras /sistemas.
-
Política
Comercial.
-
Medios de transmisión
Medios de Comnutación
Medios de control: infrastructura lógica
Fuente
Source (S)
Transmisor
Canal de
Transmisión
Receptor
F
TX
C
RX
Destinatario Sink(S)
Presentación
D
Proceso de Transducción:
En este proceso lo que se transduce es energía. Como resultado de esto, se transmiten señales,
pero estas señales son resultado de mediciones de energía. El proceso lo lleva a cabo un “transductor”
(micrófonos, cámaras...). En la transduccción existe energía que entra y energía que sale.
En una cámara el tipo de energía que se está intercambiando es energía electromagnética, es una
radiación: energía mecánica (no luminosa) llegan ondas en forma de luz y se transmiten voltajes
electromagnéticos.
La transducción no sólo afecta al tipo de energía, sino a su manifestación ante el humano. En
cada transducción de energía existe una pérdida de la incidente, que no sale y que se pierde. La entropía
de las señales crece en un sistema cerrado, razón por la que se pierde energía.
Sólo se puede estropear el formato de esta energía por lo que no deberíamos meter demasiadas
transducciones.
Un tubo de rayos catódicos es un formato de transformación de radiaiónes lunínicas.
1.2. MODULACIÓN:
Siempre van acompañadas de una “demodulación”. Un solitón en un campo electromagnético, es
un paquete de energía que se propaga sin desmontarse. Va concentrando energía, por lo que va
haciéndose mayor. Cuando llega a su puerto, se rompe y se desmorona. Puede transmitirse a centenares
de kilómetros, sin ningún problema. Todas las señales en un medio continuo son una suma de senos y
cosenos. Los canales como medios de transmisión se pueden representar como sistemas lineales. Si
metemos un e jx a un sistema lineal, a la salida nos dará también e jx .
Modular es coger una señal y montarla de forma que se transmite de la mejor forma por el medio
que queramos que se transmita. La montamos para que a la salida tengamos algo parecido y podamos
sacar la información de él. Es como montar un “tsunami” a la entrada y que salga igual pero más grande o
más pequeño, o con retraso (tsunami= solitón).
-
Lineales: A0
Angulares: 
CANAL:
- lineal
- invariante
A0cos0t
 A0* cos(0t + )
 va a tener la forma B e j
En la salida, saldrá lo mismo que hemos metido, pero multiplicando la amplitud y sumando un
nuevo desfase ().
B e j A0cos0t
A0cos0t
Si x =
 x e  , la salida será
j
i
y=
xe
j i
i
i
A0`cos(w0 t + ) ; A0`= A0 B
, donde xi será real , mientras que a la salida
i será complejo.
Frecuencia: inversa del
período.
To = período, tiempo que existe
entre dos puntos idénticos en unas
señal periódica.
Dentro de un seno o un coseno, podemos meter más información. Así que modulando meteremos
una información dentro de un seno o coseno, en la amplitud o la fase.
TIPOS DE MODULACIÓN:
MODULACIÓN LINEAL: Estamos modulando la amplitud.
MODULACIÓN ANGULAR: Estamos modulando la fase. (sólo para modulación digital)
Con AM se llaga más lejos que con FM. Es decir con AM somos capaces de coger emisoras
internacionales debido a que el horizonte radioeléctrico de AM es mayor. AM tiene una longitud de onda
enorme y va contoneando la tierra, por lo que no choca con obstáculos.
1.2.1. MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM):
Portadora.
Ac [1+ mx(t)]cosw0t
Información.
Cuando existe una modulación tenemos una “portadora” que lleva la señal de información. Esta
modulación se hace por envolvente, conjunto que se hace con las señales de arriba y abajo que
“envuelven el coseno”.
Ac/2
w
w0
1.2.2.MODULACIÓN EN BANDA LATERAL ÚNICA (BLU):
Como con AM se gasta mucha energía y se pierde ,
aproximadamente la mitad de la información, se usa BLU,
que no gasta tanta energía ni se pierde tanta información.
Pero es más difícil de obtener.
w
w0
1.2.3. MODULACIÓN EN FRECUENCIA (FM):
En un momento tenemos w0 y en el siguiente momento, tenemos 2w0. No tenemos una envolvente
espectral, por lo que tenemos que fijarnos en la frecuencia. Tiene mejor calidad que las demás
modulaciones, pero tiene mayor ocupación espectral. Cuanto mayor es la ocupación espectral se necesita
más ancho de banda, por lo que cuando se necesita demasiada anchura de banda, ya no es rentable
(telefonía móvil analógica).
t
1.3. AMPLIFICACIÓN:
Los campos se atenúan con la distancia. Se acumulan unas “perdidas de propagación”. Otra
causa de pérdida de energía del campo (teniendo en cuenta que la energía sólo se transforma y no se
destruye) es la disipación en forma de calor en cualquier sitio donde exista efecto Joule; habrá una
resistencia y ésta hará que se pierda la energía y no pueda recuperarse (pozo de entropía). Cuando se
pierde la energía se produce una “atenuación”. Para combatirla, amplificamos la señal de vez en cuando
en:
-
Transmisión.
Recepción.
En el camino: repetición.
L de Forest (1907) triodo.
Barcleen, Brattain, Shockeey (1947) transistores.
El triodo y el transistor tienen una corriente principal y luego tienen una tercera patilla que
permite amplificar el campo eléctrico.
.- Repetición a 2 hilos:
-
Sistema de Comunicación Simplex: Sólo se pueden comunicar en una dirección (radio). En
general, son cualquier servicio de difusión.
-
Half Duplex: Sistema de comunicación entre dos personas en ambas direcciones pero no
puede ser a la vez (walkies).
-
Duplex: Comunicación entre dos personas que hablan a la misma vez (teléfono)
Ampli
Las imperfecciones de las
bobinas híbridas H limitan la
ganancia.
H
H
Los sistemas simplex se transmiten en conductores “a dos hilos”. Uno lleva la referencia y otro
lleva la señal (información). Puedes amplificar una señal con su referencia.
.- Comunicación a 4 hilos:
2/4
4/2
Corazón del teléfono (híbrida): Discriminan cuando tienen que transmitir hacia un
lado o hacia otro. Se usa para convertir de 2 a 4 hilos (y viceversa).
1.4. ELIMINACIÓN DE ECOS:
Cuando sólo tenemos un sistema de cables y tenemos que hacer la comunicación en dos sentidos,
sólo amplificamos en un sentido.
Un eco se produce por acoplamientos indeseados de energía. Se puede solucionar limitando la
ganancia o poniendo más H muy buenas. Estos ecos tenemos que eliminarlos.
El eco es sinónimo de retardo. Si el retardo es menor que 1 ns, no molesta. si suena 1 segundo
después, es moderado. Si es entre 100 ns y 1 segundo es imposible hablar.
Una forma de eliminación es “cancelacion”: Emitir un eco y anunciarlo para que se anulen entre
ellos y entonces el retardo resulta 0. Se cancela un eco con otro. Lo mismo se usa para la cancelación de
ecos acústicos (telefonía manos libres)
.- Proceso de Igualación:
Ecualizador = Igualador. Compensación del canal para reducir la distorsión.
y
CANAL
IGUALADOR
DECISOR
ê = ^s - y
e=S-y
^s
Dirigido x
Decisión.
Coge las cosas malas que hace el canal y las invierte. Es decir, invierte los defectos y así se
iguala y no se nota este error. Lo ideal es que entre el canal y el igualador se genere un “filtro plano”.
1.5.- FILTRADO DE RUIDO:
Cualquier sistema de comunicaciones tiene “ruido”, porque lo tienen todos los medios. Podemos
aspirar a un “ruido de espectro plano” y si no tenemos un sistema de comunicación que emita en todo el
espectro, podremos hacer un filtrado.
La potencia del ruido es . Sólo
podemos medir la “densidad
espectral del ruido”
Filtro
Ruido
w
Señal
.- Filtrado digital:
Permite quitar todo ruido que queramos (Wiener, padre de la cibernética). El resultado fue el
“filtro de Wiener”.
Permite: - Precisión arbitraria.
- Adaptatividad: Que el ruido no cambia con el tiempo, no tiene información, por tanto
es predecible Cuando empieza a tomar color, se le llama “ruido coloreado”: empieza a
parecerse a una señal.