unidad 1

Introducción a las telecomunicaciones 

1.1. 1.1 Diagrama de bloques de un sistema de comunicacion. 
1.2. Modos y medios de transmisión. 
1.3. Espectros de frecuencia. 
1.4. Ruido y normatividad. 

 


1.1. 1.1 Diagrama de bloques de un sistema de comunicacion. 

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN

Con el diagrama de bloques mostrado en la figura 1-1 se pueden describir los sistemas de co­municación. No importa cuál sea la aplicación particular, todos los sistemas de comunicaciones implican tres subsistemas principales: el transmisor, el canal y elreceptor. En todo el módulo se utilizan los símbolos indicados en el diagrama de modo que el lector no se confunda sobre la localización de las señales en sistema completo. El mensaje proveniente de la fuente está repre­sentado por la forma de onda de entrada de información m(t). El mensaje enviado al canal está denotado por m̃(t). El [~] indica que el mensaje recibido puede no ser el mismo que el transmi­tido. Esto es, el mensaje en el canal, m̃(t), puede estar contaminado por ruido en el canal o pue­de haber otros deterioros en el sistema, tales como filtraciones o no linealidades indeseables. La información en el mensaje puede estar en forma analógica o digital, según el sistema particular, y puede representar audio, video o algún otro tipo de información. En sistemas multicanalizados puede haber varias fuentes y canales de mensajes de entrada y salida. Los espectros (o fre­cuencias) de m(t) y m̃(t) se concentran alrededor de

f = 0; por tanto, se dice que son señales de bandabase.

 

El bloque procesador de señales en el transmisor condiciona a la fuente para una transmi­sión más eficiente. Por ejemplo, en un sistema analógico, el procesador de señales puede ser un filtro de pasabajas analógico utilizado para limitar el ancho de banda de m(t). En un sistema híbri­do, el procesador de señales puede ser un convertidor analógico a digital (ADC). Éste produce una "palabra digital" que representa muestras de la señal de entrada analógica (como se describe en el capítulo 3, en la sección sobre modulación por codificación de pulsos). En este caso, el ADC en el procesador de señales proporciona una codificación de fuente de la señal de entrada. Ade­más, el procesador de señales también agrega bits de paridad a la palabra digital, con lo que se pro­duce codificación de canal de tal manera que el procesador de señales pueda detectar y corregir errores en el receptor para reducir o eliminar errores en los bits provocados por ruido en el canal. La señal a la salida del procesador de señales transmisor es una señal de bandabase porque sus frecuencias están concentradas en torno a f = 0.

 

El circuito transmisor de la portadora convierte la señal de bandabase procesada en una banda de frecuencia apropiada para el medio transmisor del canal. Por ejemplo, si el canal se compone de cables de fibra óptica, los circuitos portadores convierten la entrada de bandabase (es decir, frecuencias cercanas a f = 0) en frecuencias luminosas, y la señal transmitida, s(t), es luminosa. Si el canal propaga señales de bandabase, no se requieren circuitos portadores, y s(t) puede ser la salida del circuito procesador en el transmisor. Se requieren circuitos portadores cuando el canal transmisor se localiza en una banda de frecuencias alrededor de fc donde fc » 0. (El subíndice denota frecuencia "portadora"). En este caso, se dice que s(t) es pasabanda porque está diseñada para tener frecuencias localizadas alrededor de fc. Por ejemplo, una esta­ción radiodifusora de amplitud modulada (AM) con una frecuencia asignada de 850 kHz tiene una frecuencia portadora de fc = 850 kHz. El mapeo de la forma de onda de la información de entrada de bandabase m(t) en la señal pasabanda s(t) se llama modulación. [m(t)] es la señal de audio en la radiodifusión de AM.] En el capítulo 4 se demostrará que cualquier señal pasa­banda tiene la forma:

 

s(t) = R(t) cos[wc t + q(t)] (1-2)

 

donde wc = 2pfc. Con R(t) = 1 y q(t) = 0, s(t) sería una senoidal pura de frecuencia f = fc con ancho de banda cero. En el proceso de modulación provisto por los circuitos portadores, la forma de onda de entrada de bandabase m(t) hace que R(t) o q(t) cambien como una función de m(t). Es­tas fluctuaciones de R(t) y q(t) hacen que s(t) tenga un ancho de banda diferente de cero que de­pende de las características de m(t) y de las funciones de mapeo utilizadas para generar R(t) y q(t).

Los canales se clasifican en dos categorías: de alambre (cable) duro y alambre (cable) blan­do. Algunos ejemplos de canales dealambre duro son las líneas telefónicas de par trenzado, los cables coaxiales, las guías de ondas y los cables de fibra óptica. Algunos canales de alambre (ca­ble) blando típicos son el aire, el vacío y el agua de mar. Es de tenerse en cuenta que los princi­pios generales de la modulación digital y analógica se aplican a todos los tipos de canales, aunque las características de éstos imponen limitantes que favorecen un tipo particular de señalización. En general, el medio que conforma el canal atenúa la señal de modo que el nivel de ruido del ca­nal o el ruido introducido por un receptor imperfecto hace que la información entregada m se de­teriore en relación con la de la fuente. El ruido presente en el canal puede ser el resultado de perturbaciones eléctricas naturales (por ejemplo, relámpagos) o de fuentes artificiales, tales como líneas de transmisión de alto voltaje, sistemas de encendido de automóviles, o incluso de circuitos conmutadores de una computadora digital cercana. El canal puede contener dispositivos amplifi­cadores activos, tales como repetidoras presentes en sistemas de telefonía o transponders en siste­mas satelitales de comunicación. Estos dispositivos son necesarios para mantener la señal por encima del nivel de ruido. Además, el canal puede incluir múltiples trayectorias entre su entrada y salida con diferentes características de demora y atenuación. Por si fuera poco, estas caracterís­ticas pueden variar con el tiempo. Esta variación produce desvanecimiento de la señal a la salida del canal. Probablemente usted ha observado este tipo de desvanecimiento al escuchar estaciones de onda corta lejanas.

 

El receptor capta la señal contaminada a la salida del canal y la convierte en una señal de bandabase que puede ser manejada por el procesador de bandabase del receptor. El procesador de bandabase "limpia" la señal y entrega una estimación de la información original m̃(t) a la sa­lida del sistema de comunicación.

 

El objetivo del ingeniero es diseñar sistemas de comunicación de modo que la información se transmita al medio con tan poco deterioro como sea posible al mismo tiempo que se satisfacen las limitantes de diseño, como la energía transmitida, el ancho de banda de la señal y el costo per­misibles. En sistemas digitales, por lo general se considera que la medida del deterioro es la pro­babilidad de error de bit (Pe) — conocida también como tasa de error de bit (BER, por sus siglas en inglés: bit error rate) — de los datos entregados m̃(t). En sistemas analógicos, por lo general se considera que la medida del rendimiento es la relación señal a ruido a la salida del receptor.

 


1.2 Modos y medios de transmisión.

En los medios confinados tenemos en primer lugar al alambre sin aislar. El alambre fue el primer medio de comunicación empleado tras haberse inventado el telégrafo en 1844. Hoy en día los alambres vienen protegidos con materiales aislantes. El material del conductor puede ser cobre, aluminio u otros materiales conductores y se emplea en diversas aplicaciones como conducción de electricidad, telefonía, redes, etc.

Los grosores de los cables son medidos de diversas maneras, el método predominante en los Estados Unidos y en otros países sigue siendo el American Wire Gauge Standard (AWG),  "gauge" significa diámetro. Mediante este sistema se puede distinguir un cable de otro mediante su diámetro. Por ejemplo, los grosores típicos de los conductores utilizados en cables eléctricos para uso residencial son del 10 al 14 AWG. Los conductores utilizados en cables telefónicos pueden ser del 22, 24 y 26 AWG. Los conductores utilizados en cables para aplicaciones de redes son el 24 y 26 AWG. En este sistema entre mayor sea el número AWG menor será su diámetro. El grosor del cable determina otras características eléctricas importantes tales es el caso de la resistencia o impedancia.

Cable coaxial

Este tipo de cable consiste de un conductor central fijo (axial) sobre un forro de material aislante, que después lleva una cubierta metálica en forma de malla como segundo conductor. La capa exterior evita que las señales de otros cables o que la radiación electromagnética afecte la información conducida por el cable coaxial.

El cables coaxial puede transmitir información tanto en frecuencia intermedia (IF) como en banda base. En IF el cable coaxial se utiliza en aplicaciones de video, ya que es muy adecuado para enviar los canales de televisión en los sistemas de televisión por cable. En banda base el coaxial se utilizó bastante en aplicaciones de datos en redes de área local (LAN) tanto en redes Token Ring como Ethernet.

Los dos tipos de cables coaxiales más empleados para aplicaciones de LAN son el 10Base5 y el 10Base2. El 10Base5 es conocido comúnmente como cable coaxial grueso, en cambio el 10Base2 es conocido como cable coaxial delgado. En la siguiente tabla se hace una comparación entre estos dos tipos de cable.

Tipos de cable coaxial para LAN

Parámetro/Tipo de Cable

10Base5

10Base2

Tasa de transmisión

10 Mbps

10 Mbps

Longitud máxima

500 mts.

185 mts.

Impedancia

50 ohms

50 ohms, RG58

Diámetro del conductor

2.17 mm

0.9 mm

 

Cable Par trenzado

El cable par trenzado (twisted pair) está compuesto de conductores de cobre aislados por material plástico y trenzados en pares. Este trenzado ayuda a disminuir la diafonía, el ruido y la interferencia. El trenzado es en promedio de tres trenzas por pulgada. Para mejores resultados, el trenzado debe ser variado entre los diferentes pares. Este tipo de cables de par trenzado tienen la ventaja de no ser caros, ser flexibles y fáciles de conectar, entre otras más propiedades que no las tiene el coaxial en las aplicaciones de redes. Como medio de comunicación tiene la desventaja de tener que usarse a distancias limitadas (menos de 100 metros) ya que la señal se va atenuando y puede llegar a ser imperceptible si se rebasa ese límite.

Los cables de par trenzado más comúnmente usados como interfaces de capa física son los siguientes: 10BaseT (Ethernet), 100BaseTX (Fast Ethernet), 100BaseT4 (Fast Ethernet con 4 pares) y 1000BaseT (Gigabit Ethernet).

Existen dos tipos de cable par trenzado, el UTP (Unshielded Twisted Pair Cabling), o cable par trenzado sin blindaje y el cable STP (Shielded Twisted Pair Cabling), o cable par trenzado blindado. En la siguiente tabla se muestran las diferentes categorías de cables UTP y su aplicación.

Distintas categorías del cable UTP

Tipo

Aplicación

Categoría 1

Voz solamente (cable telefónico)

Categoría 2

Datos hasta 4 Mbps (LocalTalk [Apple])

Categoría 3

Datos hasta 10 Mbps (Ethernet)

Categoría 4

Datos hasta 20 Mbps (16 Mbps Token Ring)

Categoría 5

Datos hasta 100 Mbps (Fast Ethernet)

Categoría 5e

Datos hasta 1000 Mbps (Gigabit Ethernet)

 

Fibra óptica

La fibra óptica es muy medio de comunicación que utiliza la luz confinada en una fibra de vidrio para transmitir grandes cantidades de información en el orden de Gigabits (1x109 bits) por segundo. Para transmitir los haces de luz se utiliza una fuente de luz como un LED (Light-Emitting Diode) o un diodo láser. En la parte receptora se utiliza un fotodiodo o fototransistor para detectar la luz emitida. También será necesario poner al final de cada extremo un conversor de luz (óptico) a señales eléctricas.

Debido a que el láser trabaja a frecuencias muy altas, entre el intervalo de la luz visible e infrarroja, la fibra óptica es casi inmune a la interferencia y el ruido.

La transmisión óptica involucra la modulación de una señal de luz " usualmente apagando, encendiendo y variando la intensidad de la luz " sobre una fibra muy estrecha de vidrio llamado núcleo " el diámetro de una fibra puede llegar a ser de una décima del diámetro de un cabello humano.

La otra capa concéntrica de vidrio que rodea el núcleo se llama revestimiento. Después de introducir la luz dentro del núcleo ésta es reflejada por el revestimiento, lo cual hace que siga una trayectoria zigzag a través del núcleo. Por lo tanto las dos formas de transmitir sobre una fibra son conocidas como transmisión en modo simple multimodo. En el modo simple o monomodo, se transmite un haz de luz por cada fibra, mientras en una fibra multimodo más de un haz de luz puede ser transmitido. Dada las características de transmisión de las fibras monomodo, es posible la propagación del haz de luz a decenas de kilómetros. Este tipo de fibra es comúnmente utilizada para enlaces de larga distancia, por ejemplo la interconexión de centrales telefónicas. La fibra multimodo en cambio se utiliza para distancias más cortas y sirve para interconectar redes de área local entre edificios, intercampus, etc.

La tecnología de la fibra óptica ha avanzado muy rápidamente y en la actualidad es posible incrementar la capacidad de una fibra y aumentar la distancia de propagación. Por ejemplo, los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA, Erbium-doped Fiber Amplifiers) son repetidores/amplificadores que dopan a la fibra con el metal erbio a intervalos de 50 a 100 kilómetros. La introducción de los EDFAs ha hecho posible de los sistemas de fibra óptica de hoy en día operen a 10 Gbps. Los EDFAs abrieron el camino para WDM (Wavelength Division Multiplexing) o multicanalización por división de longitud de onda. WDM es el proceso de dividir el espectro de la fibra óptica en un número de longitudes de onda sin traslaparse una con la otra. Cada longitud de onda es capaz de soportar un canal de comunicaciones de alta velocidad.

Otra tecnología innovadora en las fibras ópticas en el DWDM (WDM denso). Con esta tecnología se pueden soportar más de 16 longitudes de onda. Por ejemplo los sistemas OC-48 (Optical Carrier, 2.5 Gbps) pueden soportar de 60 a 160 longitudes de onda. En la actualidad los sistemas pueden soportar más de 320 longitudes de onda equivalente a 320 canales de alta velocidad por fibra. Se están haciendo desarrollos para que en un futuro cercano se puedan transmitir más de 15,000 longitudes de onda por fibra con la tecnología conocida como "chirped-pulse WDM" de los laboratorios Bell. Con esta tecnología las fibras ópticas tendrán una capacidad inimaginable.

Los cables de fibra óptica submarina son otro ejemplo de la gran capacidad que existe en este medio. El primer cable submarino con fibra óptica (el TAT-8) fue puesto en servicio en 1988 y utilizaba tres pares de fibras con repetidores espaciados cada 65 millas, su capacidad es de 40,000 circuitos de voz bidireccionales. En el 2001 fue instalado otro cable trasatlántico el AC-2, el cual ofrece una capacidad de 10 Gbps en 32 longitudes de onda sobre 8 pares de fibras para un total de 2.5 Terabits por segundo (2.5 x 1012 bps) utilizando WDM.

La fibra óptica como medio de transmisión en el área de las telecomunicaciones ha demostrado su potencialidad al cursar por éstas casi todo el tráfico de voz y datos del mundo, así como el tráfico de Internet. Pero también en el campo de la medicina la fibra óptica tiene un uso muy vasto, lalaparoscopía, colposcopía y la endoscopía son sólo unos ejemplos.

Cableado estructurado

En el pasado había dos especificaciones principales de terminación de cableado: Los cables de datos y por otro lado, los cables de voz. En la actualidad, en el mundo de los sistemas de cableado estructurado existen diferentes tipos de servicios (e.g. voz , datos, video, monitoreo, control de dispositivos, etc.) que pueden cursarse sobre un mismo tipo de cable.

El estándar de cableado estructurado más utilizado y conocido en el mundo está definido por la EIA/TIA [Electronics Industries Association/ Telecommunications Industries Association] de Estados Unidos. Este estándar especifica el cableado estructurado sobre cable de par trenzado UTP de categoría 5, el estándar se llama EIA/TIA 568A. Existe otro estándar producido por AT&T "mucho antes de que la EIA/TIA fuera creada en 1985" , el 258A, pero ahora es conocido bajo el nombre de EIA/TIA 568B.

El estándar EIA/TIA 568A define 6 subsistemas de cableado estructurado los cuales se detallan a continuación:

1. Entrada al edificio:

La entrada a los servicios del edificio es el punto en el cual el cableado externo hace interfaz con el cableado de la dorsal dentro del edificio. Este punto consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio (acometidas), incluyendo el punto de entrada a través de la pared y hasta el cuarto o espacio de entrada. Los requerimientos de la interface de red están definidos en el estándar TIA/EIA-569A

2. Cuarto de equipos

El cuarto de equipos es un espacio centralizado dentro del edificio donde se albergan los equipos de red [enrutadores, conmutadores de paquetes (switches), concentradores (hubs), conmutadores telefónicos (PBXs), etc.], equipos de voz , video, etc. Los aspectos de diseño del cuarto de equipos está especificado en el estándar TIA/EIA 569A.

3. Cableado de la dorsal (backbone)

El cableado de la dorsal permite la interconexión entre los gabinetes de telecomunicaciones, cuartos de telecomunicaciones y los servicios de la entrada del edificio. Consiste de cables de dorsal, terminaciones mecánicas, equipos principales y secundarios de conexión cruzada (cross-connects), regletas o puentes (jumpers) usados para la conexión dorsal a dorsal. Esto incluye: conexión vertical entre pisos (risers), cables entre un cuarto de equipos, cable de entrada a los servicios del edificio y cables entre edificios.

Los tipos de cables requeridos para la dorsal son:

  • UTP de 100 ohm (24 o 22 AWG), distancia máxima 800 metros (voz)

  • STP de 150 ohm, distancia máxima 90 metros (datos)

  • Fibra Multimodo 62.5/125 µm, distancia máxima 2,000 metros

  • Fibra Monomodo 8.3/125 µm, distancia máxima 3,000 metros

 

4. Gabinete de Telecomunicaciones

El gabinete (rack) de telecomunicaciones es el área dentro de un edificio donde se alberga el equipo del sistema de cableado de telecomunicaciones. Este incluye las terminaciones mecánicas y/o equipos de conexión cruzada para el sistema de cableado a la dorsal y horizontal.

5. Cableado horizontal

El sistema de cableado horizontal se extiende desde el área de trabajo de telecomunicaciones hasta el gabinete de telecomunicaciones y consiste de lo siguiente:

    • Cableado horizontal

    • Enchufe de telecomunicaciones

    • Terminaciones de cable (asignaciones de guías del conector modular RJ-45)

    • Conexiones de transición

Tres tipos de medios son reconocidos para el cableado horizontal, cada uno debe de tener una extensión máxima de 90 metros:

    • Cable UTP 100-ohm, 4-pares, (24 AWG sólido)

    • Cable STP 150-ohm, 2-pares

    • Fibra óptica 62.5/125 µm, 2 fibras

6. Area de trabajo

Los componentes del área de trabajo se extienden desde el enchufe de telecomunicaciones a los dispositivos o estaciones de trabajo.

Los componentes del área de trabajo son los siguientes:

    • Dispositivos: computadoras, terminales, teléfonos, etc.

    • Cables de parcheo: cables modulares, cables adaptadores/conversores, jumpers de fibra, etc.

    • Adaptadores: deberán ser externos al enchufe de telecomunicaciones.

    •  

Medios no-confinados

Los medios no-confinados utilizan el aire como medio de transmisión, y cada medio de transmisión viene siendo un servicio que utiliza una banda del espectro de frecuencias. A todo el rango de frecuencias se le conoce como espectro electromagnético. El espectro electromagnético ha sido un recurso muy apreciado y como es limitado, tiene que ser bien administrado y regulado. Los administradores del espectro a nivel mundial son la WRC (World Radiocommunication Conference) de la ITU-R (International Telecommunications Union Radiocommunications sector). Esta entidad realiza reuniones mundialmente en coordinación con los entes reguladores de cada país para la asignación de nuevas bandas de frecuencia y administración del espectro. En el caso de México, la entidad reguladora del radio espectro es la Comisión Federal de Telecomunicaciones (COFETEL, https://www.cft.gob.mx ) y la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT,https://www.sct.gob.mx ).

Cada subconjunto o banda de frecuencias dentro del espectro electromagnético tiene propiedades únicas que son el resultado de cambios en lalongitud de onda. Por ejemplo, las frecuencias medias (MF, Medium Frequencies) que van de los 300 kHz a los 3 MHz pueden ser radiadas a lo largo de la superficie de la tierra sobre cientos de kilómetros, perfecto para las estaciones de radio AM (Amplitud Modulada) de la región. Las estaciones de radio internacionales usan las bandas conocidas como ondas cortas (SW, Short Wave) en la banda de HF (High Frequency) que va desde los 3 MHz a los 30 MHz. Este tipo de ondas pueden ser radiadas a miles de kilómetros y son rebotadas de nuevo a la tierra por la ionosfera como si fuera un espejo, por tal motivo las estaciones de onda corta son escuchadas casi en todo el mundo.

Los estaciones de FM (Frecuencia Modulada) y TV (televisión) utilizan las bandas conocidas como VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency) localizadas de los 30 MHz a los 300 MHz y de los 300 MHz a los 900 MHz, este tipo de señales debido a que no son reflejadas por la ionosfera cubren distancias cortas, una ciudad por ejemplo. La ventaja de usar este tipo de bandas de frecuencias para comunicaciones locales permite que docenas de estaciones de radio FM y televisoras " en ciudades diferentes " puedan usar frecuencias idénticas sin causar interferencia entre ellas.

Espectro electromagnético

Banda

Significado

Rango de Frecuencias

Servicios

VLF

Very Low Frequency

3 kHz - 30 kHz

Conducción de electricidad

LF

Low Frequency

30 kHz - 300 kHz

Conducción de electricidad, navegación marítima, control de tráfico aéreo

MF

Medium Frequency

300 kHz - 3 MHz

Radio AM

HF

High Frequency

3 MHz - 30 MHz

Radio SW

VHF

Very High Frequency

30 MHz - 300 MHz

Radio FM, TV, radio dos vías

UHF

Ultra High Frequency

300 MHz - 3 GHz

TV UHF, telefonía celular, WLL, comunicaciones móviles

SHF

Super High Frequency

3 GHz - 30 GHz

Servicios por

 

Satélite y microondas, MMDS, LMDS

EHF

Extremely High Frequency

30 GHz en adelante

LMDS

Infrarojo

 

3 x 1012 - 4.3 x 1014 Hz

WPANs

Luz visible

 

4.3 x 1014 - 7.5 x 1014 Hz

Fibras ópticas

Ultravioleta

 

7.5 x 1014 - 3 x 1017 Hz

 

Así cada una de las subbandas del espectro electromagnético proveen un servicio diferente, lo que nos permite hablar por un teléfono celular, escuchar la radio, ver la televisión, sin interferirse un servicio con el otro. A continuación se describirá el medio de comunicación conocido como microondas terrestres, otros servicios que utilizan el espectro radioeléctrico (e.g. satélite, telefonía celular, MMDS, LMDS, WLL,..) se describirán en la sección de comunicaciones inalámbricas.

Microondas terrestres

Las microondas son todas aquellas bandas de frecuencia en el rango de 1 GHz en adelante, el término microondas viene porque la longitud de onda de esta banda es muy pequeñ (milimétricas o micrométricas), resultado de dividir la velocidad de la luz (3x108 m/s) entre la frecuencia en Hertz. Pero por costumbre el término microondas se le asocia a la tecnología conocida como microondas terrestres que utilizan un par de radios y antenas de microondas.

Los operadores tanto de redes fijas como móviles están utilizando las microondas para superar el cuello de botella de la última milla de otros medios de comunicación. Las microondas es un medio de transmisión que ya tiene muchas décadas de uso. En el pasado las compañías telefónicas se aprovechaban de alta capacidad para la transmisión de tráfico de voz. Gradualmente, los operadores reemplazaron el corazón de la red a fibra óptica, dejando como medio de respaldo la red de microondas. Lo mismo sucedió con el video, el cual fue sustituido por el satélite. Las microondas terrestres a pesar de todo sigue siendo un medio de comunicación muy efectivo para redes metropolitanas para interconectar bancos, mercados, tiendas departamentales y radio bases celulares.

Las estaciones de microondas consisten de un par de antenas con línea de vista conectadas a un radio transmisor que radian radio frecuencia (RF) en el orden de 1 GHz a 50 GHz. Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 10-15 GHz, 18, 23 y 26 GHz, las cuales son capaces de conectar dos localidades de hasta 24 kilómetros de distancia una de la otra. Los equipos de microondas que operan a frecuencias más bajas, entre 2-8 GHz, puede transmitir a distancias entre 30 y 45 kilómetros. La única limitante de estos enlaces es la curvatura de la tierra, aunque con el uso de repetidores se puede extender su cobertura a miles de kilómetros.

Debido a que todas las bandas de frecuencias de microondas terrestres ya han sido subastadas, para utilizar este servicio es necesario la utilización de frecuencias permisionadas por las autoridades de telecomunicaciones; es muy frecuente el uso no-autorizado de este tipo de enlaces en versiones punto-punto y punto-multipunto. En el sitio web de la COFETEL se encuentra la lista de los permisionarios autorizados de esta banda de frecuencias.


1.3 ESPECTRO DE FRECUENCIA

El espectro de frecuencia de un fenómeno ondulatorio (sonoro, luminoso o electromagnético), superposición de ondas de varias frecuencias, es una medida de la distribución de amplitudes de cada frecuencia. 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, sonoro y electromagnético = Una fuente de luz puede tener muchos colores mezclados en diferentes cantidades (intensidades).

Un prisma transparente, deflecta cada fotón según su frecuencia en un ángulo ligeramente diferente. Eso nos permite ver cada componente de la luz inicial por separado. Un gráfico de la intensidad de cada color deflactado por un prisma que muestre la cantidad de cada color es el espectro de frecuencia de la luz o espectro luminoso. Cuando todas las frecuencias visibles están presentes por igual, el efecto es el "color" blanco, y el espectro de frecuencias es uniforme, lo que se representa por una línea plana. De hecho cualquier espectro de frecuencia que consista en una línea plana se llama blanco de ahí que hablemos no solo de "color blanco" sino también de "ruido blanco".

El espectro de frecuencias

El espectro de frecuencias se divide en dos grandes partes:

Ondas materiales

Ondas electromagnéticas.

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ONDAS MATERIALES:

Se propagan por vibraciones de la materia (sólida, líquida o gaseosa). Incluyen:

Ondas infrasonoras (debajo de los 8Hz)
Ondas sonoras (entre 8 y 30,000Hz). Por ejemplo voz humana (hasta 4,000Hz), audio (de 20Hz hasta 20,000Hz).
Ondas ultrasonoras (arriba de los 30,000Hz).

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS:

Son debidas a la vibración de un campo electromagnético, fuera de todo soporte material. Incluyen:

Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden ser miriamétricas o kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y 315KHz), hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF, high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency, entre 27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre 322MHz y 3300MHz), centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas (WHD, entre 31.8GHz y 400GHz).
Ondas luminosas (luz), originadas de un cuerpo luminoso que transmite su luz, y que pueden ser infrarrojo (longitud de onda entre 0.8 y 300 micras), visible (longitud de onda entre 0.4 y 0.8 micras, y que incluye los colores rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, turquesa y violeta), o ultravioleta (longitud de onda entre 0.02 y 0.4 micras).
Rayos X (longitud de onda hasta 0.001 micras), generados por cuerpos radioactivos.
Rayos gamma (longitud de onda entre 0.005 a 0.25 Angstroms), generados por cuerpos radioactivos.

Para efectos de telecomunicaciones son importantes las ondas radioeléctricas (comunicación inalámbrica) y las ondas luminosas (comunicación vía fibras ópticas).

CONVERSIÓN DE LONGITUD DE ONDA A FRECUENCIA, Y VICEVERSA:

Para cambiar de frecuencia (f) a longitud de onda (), y viceversa, se utilizan las fórmulas (1) y (2), que son en realidad la misma fórmula pero despejando en un caso  y en el otro f:

f = 1/T
Vp = Velocidad de propagación (luz = 300,000 kms/seg, sonido = 240 m/seg)
 = Vp T

 = Vp/f

(2) f = Vp/

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 = velocidad angular 
= 2f [rad/seg]

f = frecuencia [Hz = ciclos/seg]

T = período
= 1/f [seg/ciclo, o simplemente seg]
Cuando se hacen las conversiones, es importante recordar los siguientes términos del sistema de medición:

1 mm (milímetro) = 10-3 m
1  (micra, micrómetro) = 10-6 m
1 nm (nanómetro) = 10-9 m
1  (angströms) = 10-10 m
1 pm (picómetro) = 10-12 m

1 KHz (kilohertz) = 103 Hz
1 MHz (megahertz) = 106 Hz
1 GHz (gigahertz) = 109 Hz
1 THz (terahertz) = 1012 Hz
1 PHz (petahertz) = 1015 Hz
1 Ehz (exahertz) = 1018 Hz

En la siguiente tabla se muestran los rangos de cada tipo de onda del espectro de frecuencias, tanto en longitud de onda () como en frecuencia (f). Es importante señalar que las conversiones son aproximadas y pueden ser distintas dependiendo del tipo de medio de transmisión que se utilice. Para la siguiente tabla se consideró Vp(luz) = 300,000 kms/seg y Vp(sonido) = 240 m/seg. Estas cifras pueden cambiar dependiendo del medio de transmisión específico que se utilice, y por lo tanto los rangos serán distintos.

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Básicamente se emplean tres tipos de ondas del espectro electromagnético para comunicaciones:

Microondas: 2GHz a 40GHz. Muy direccionales. Pueden ser terrestres o por satélite.
Ondas de radio: 30MHz a 1GHz: Ominidireccionales
Infrarrojos: 3x1011 a 200THz

La zona del espectro de las microondas está dividido de la siguiente manera:

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Tipos:
Hay analizadores analógicos y digitales de espectro:
• Un analizador analógico de espectro es un equipo electrónico que muestra la composición del espectro de ondas eléctricas, acústicas, ópticas, de radiofrecuencia, etc. Contrario a un osciloscopio un Analizador de Espectros muestra las ondas en el dominio de frecuencia en vez del dominio de tiempo. Puede ser considerado un voltímetro de frecuencia selectiva, que responde a picos calibrados en valores RMS de la onda. Los analizadores análogos utilizan un filtro pasa banda de frecuencia variable cuya frecuencia central se afina automáticamente dentro de una gama de fija. También se puede emplear un banco de filtros o un receptor superheterodino donde el oscilador local barre una gama de frecuencias. Algunos otros analizadores como los de Tektronix utilizan un híbrido entre análogo y digital al que llaman "tiempo real" analizador de Espectros. La señales son convertidas a una frecuencia más baja para ser trabajadas con técnicas FFT o transformada rápida de Fourier descubiertas por Jean Baptiste Joseph Fourier, 1768-1830. 
• Un analizador digital de espectro utiliza la (FFT), un proceso matemático que transforma una señal en sus componentes espectrales. Algunas medidas requieren que se preserve la información completa de señal - frecuencia y fase este tipo de análisis se llama vectorial. Equipos como los de Agilent Technologies (antiguamente conocidos como Hewlett Packard) usan este tipo de análisis. 
Ambos grupos de analizadores pueden traer un generador interno incorporado y así poder ser usados como un simple analizador de redes.
Comunicación digital y análoga

Digitales: calculadoras que trabajan con dígitos.
Analógico: aparatos que manejan magnitudes positivas discretas análogas a los datos.
En las computadoras digitales, sólo existe una correspondencia arbitraria entre la información y su expresión digital, estos números son nombres codificados arbitrariamente asignados. En las computadoras analógicas los datos adoptan la formas de cantidades discretas y, siempre positivas; por ejemplo: la intensidad de a corriente eléctrica.
En la comunicación humana es posible referirse a los objetos de dos maneras totalmente distintas: se los puede representar por un símil como un dibujo (mediante una semejanza autoexplicativa) o mediante un nombre (palabra) y, son equivalentes a los conceptos de la computadoras puesto que resulta obvio que la relación entre el nombre y la cosa nombrada está arbitrariamente establecida.

Comunicación análoga: =Relación

La comunicación analógica tiene sus raíces en los periodos mas arcaicos de la evolución y coincidiría con la comunicación no verbal, los movimientos corporales (kinesia), la postura, los gestos, la expresión facial, el ritmo, la cadencia de las palabras y los indicadores comunicacionales que aparecen en el contexto de forma mas abstracta.
Todo lo que sea comunicación no-verbal (postura, gestos, expresión facial, la inflexión de la voz, la secuencia y el ritmo, y, la cadencia de palabras).
El hombre es el único organismo que utilizó tanto la comunicación análoga como digital.
Comunicación digital: el habla, el lenguaje.

Los logros de la civilización resultarían indispensables sin el desarrollo del lenguaje digital por su importancia en lo que se refiere a compartir información acerca de los objetos
Toda comunicación tiene un aspecto de contenido y un aspecto relacional, ambos modos no sólo existe lado a lado, sino que se complementan entre sí en cada mensaje.
El aspecto relativo al contenido se trasmite en forma digital, mientras que el relativo a la relación es de naturaleza analógica.
Diferencias: el material del mensaje digital es de mucha mayor complejidad, versatilidad y abstracción que el material analógico, en este último no hay equivalentes para elementos
de vital importancia para el discurso como "si luego", "o....o", etc. la expresión de conceptos abstractos resulta imposible como la escritura primitiva, donde cada concepto puede representarse por medio de una similitud física. 
Además, en el mensaje analógico suele ser ambiguo y tener varios significados (llanto de alegría, de tristeza), y no posee indicadores de presente, pasado o futuro que existen en la comunicación digital.
Los seres humanos se comunican de las dos formas. El lenguaje digital cuenta con una sintaxis lógica sumamente compleja y poderosa pero carece de una semántica adecuada en el campo de la relación mientras que el analógico posee la semántica pero no una sintaxis adecuada para la definición inequívoca de la naturaleza de las relaciones.

Comunicación Símplex

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La transmisión simplex (sx) o unidireccional es aquella que ocurre en una dirección solamente, deshabilitando al receptor de responder al transmisor. Normalmente la transmisión simplex no se utiliza donde se requiere interacción humano-máquina. Ejemplos de transmisión simplex son: La radiodifusión (broadcast) de TV y radio, el pagina unidireccional, etc.

Una comunicación, es símplex si están perfectamente definidas las funciones del emisor y del receptor y la transmisión de los datos siempre se efectúa en una dirección y la transmisión de los datos siempre se realiza en una dirección. 

Comunicación Half Duplex

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La transmisión half-duplex (hdx) permite transmitir en ambas direcciones; sin embargo, la transmisión puede ocurrir solamente en una dirección a la vez. Tanto transmisor y receptor comparten una sola frecuencia. Un ejemplo típico de half-duplex es el radio de banda civil (CB) donde el operador puede transmitir o recibir, no pero puede realizar ambas funciones simultáneamente por el mismo canal. Cuando el operador ha completado la transmisión, la otra parte debe ser avisada que puede empezar a transmitir (e.g. diciendo "cambio"). 


Comunicación Full Duplex

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La transmisión full-duplex (fdx) permite transmitir en ambas dirección, pero simultáneamente por el mismo canal. Existen dos frecuencias una para transmitir y otra para recibir. Ejemplos de este tipo abundan en el terreno de las telecomunicaciones, el caso más típico es la telefonía, donde el transmisor y el receptor se comunican simultáneamente utilizando el mismo canal, pero usando dos frecuencias. 


1.4 Ruido y normatividad

En telecomunicaciones, el término “ruido” se utiliza comúnmente para denominar aquellas señales que perturban la transmisión y procesamiento de señales en los sistemas de comunicación y sobre las cuales no se tiene un control completo.

    Ruido

Resulta de fuentes externas al sistema de comunicación e incluye el ruido atmosférico, extraterrestre y el producido por el hombre; es el “ruido externo”.

    Ruido Externo

Cuando el ruido proviene de los componentes del sistema tales como resistencias, tubos al vacío y dispositivos de estado sólido,se conoce como “ruido interno”.

    Ruido Interno

El ruido se debe a múltiples causas: a los componentes electrónicos (amplificadores), al ruido térmico de los resistores, a las interferencias de señales externas, etc. Es imposible eliminar totalmente el ruido, ya que los componentes electrónicos no son perfectos. Sin embargo, es posible limitar su valor de manera que la calidad de la comunicación resulte aceptable.

Causas
Para medir la influencia del ruido sobre la señal se utiliza la relación señal/ruido, que generalmente se maneja en decibelios (dB). Como potencia de la señal se adopta generalmente la potencia de un tono de pruebas que se inyecta en el canal. La potencia del ruido suele medirse a la entrada del receptor, cuando por él no se emite dicho tono.

Sobre el ruido
Tipos de Ruido
Ruido de disparo
Ruido de Johnson-Nyquist
Ruido de parpadeo
Ruido a ráfagas
Ruido de tránsito
Ruido de intermodulación

Podemos afirmar que, publicar e implantar una norma, equivale a establecer y operar un pacto plasmado en un documento técnico, mediante el cual los fabricantes, los distribuidores, los usuarios o consumidores y la Administración Pública, acuerdan las características que deberán reunir los productos o servicios involucrados.
La norma ISO 9001:2000

    NORMATIVIDAD

Tiene un papel primordial en los diferentes aspectos del desarrollo económico, social y cultural de toda población usuaria de productos y servicios que resultan de la aplicación de la tecnologías.
En un mundo global como el que actualmente nos rige, la normalización es también un importante factor de orden, concierto y equidad entre las naciones productoras y las usuarias de diversos productos y servicios.
Abarca procesos de diseño, desarrollo, Operaciones de manufactura, ventas, servicios y soporte de soluciones de redes y comunicaciones.