Curso: Sistema de manufactura: 05 Comunicaciones

Sistema de manufacturaIngeniería de Sistemas y Seguridad Informática

Mg. Ing. Jack Daniel Cáceres Meza, [email protected]

Sesiones 07 y 08Comunicaciones

mailto:[email protected]

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Mg, Ing. Jack Daniel Cáceres Meza, PMP

Comunicación

Modelo SHANNON-WEAVER

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Factores básicos de la comunicación

El emisor es quien está de acuerdo con la intención de expresar unmensaje, es quien lo emite

El referente es el objeto, la idea o la cosa -física o abstracta- a la quealude el mensaje comunicativo.

El receptor es la persona que recibe el mensaje.

El código es el idioma que habla el emisor y el receptor.

El mensaje es la información representada por medio de código que elemisor transmite o quiere transmitir al receptor. Es la idea o cosa"referente" desde un punto de vista intrínsecamente material aunquelo fuese abstracto.

El canal es el medio que se utiliza para hacer llegar el mensaje, porejemplo: un teléfono móvil.

El contexto es la situación que se crea cuando se haya comunicación,es decir, el alrededor.

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Teoría del proceso comunicativo

Fuente

Emisor o codificador

Receptor o decodificador

Código

Mensaje

Canal

Referente

Situación

Interferencia, barrera o ruido

Retroalimentación o realimentación

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Información, señalización y transmisión

Dato: cualquier entidad capaz de transportar información (binaria)

Señales: representaciones electromagnéticas de los datos (audio, vídeo-convencionales)

Transmisión: comunicación de datos mediante la propagación yprocesamiento de señales.

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Sistema óptico

Transmisor (LED, láser)

Fibra de bajas pérdidas MM o SM

Información a transmitir

Detector de luz (PIN, APD)

1

2

3

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Fibra óptica

Núcleo (core). Es un hilo de vidrio fabricado con SiO2. Conduce la luz. De 8 a 62,5 μm de diámetro.

Revestimiento (cladding). Es un tubo de vidrio fabricado con SiO2, de distinta densidad óptica que el núcleo. Confina la luz dentro del núcleo. De 125 μm de diámetro.

Recubrimiento (coating). Es un buffer o amortiguador de plástico. Protege al núcleo y al revestimiento de cualquier daño. De 245 μm de diámetro.

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Propagación en fibra óptica

• OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

• OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

• OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser (VCSEL) como emisores.

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Medios de transmisión no guiados

• De 2GHz a 40 GHz: Microondas, haces altamente direccionales, enlaces punto a punto, comunicación vía satélite• De 30MHz a 1GHz: ondas de radio (omnidireccional), radio, TV(UHF,VHF)• De 300GHz - 200THz para conexión local, Infrarrojos (no atraviesa paredes)

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Composición de una red

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Señalización analógica

Modulación: proceso de adaptación de señales (analógicas o digitales)para transmisión en redes analógicas

La Señal moduladora (señal de entrada que contiene los datos) secombina con la Señal portadora (señal continua de frecuenciaconstante) generando la señal modulada que se transmite en el medio(será una señal limitada en banda, pasabanda)

Modulación= proceso de adaptación de la señal portadora al medio

http://www.icc.uji.es

Se denomina señal en banda base la que no sufre ningún proceso de modulación a la salida de la fuente que la originó

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Modulación de amplitud utilizando como moduladora una señal digital

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Standards in MODEM Communication

Modulation standards

Frequency shift keying (FSK)

Phase shift keying (PSK)

Differential phase shift keying (DPSK)

Quadrature amplitude modulation (QAM)

Standards by ITU-T

V.32 for 9.6 kbps & V.32bis for 14.4 kbps

V.34 for 28.8 kbps & V.34+ or V.34bis for 33.6 kbps

V.90 for 56 kbps

Data compression standards

V.42bis by ITU-T

Microcom Networking Protocol (MNP 7 or 10) by Microcom, Inc.

Error correction Standard

MNP 2-4

¿Hayes?

https://docs.kde.org/stable/es/kdenetwork/kppp/appendix-hayes-commands.html

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Frequency shift keying (FSK)

Un 0 binario se puede representar con una frecuencia f1, y el 1binario se representa con una frecuencia distinta f2

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Phase shift keying (PSK)

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Differential phase shift keying (DPSK)

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Quadrature amplitude modulation (QAM)

Técnica que transporta dos señales independientes, mediante la modulación de una señal portadora, tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90°.Se dobla el ancho de banda efectivo.

Diagrama de constelación(cada grupo de m-bits de entrada genera 2^m

estados de modulación)

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La voz es una señal análoga en tiempo real de amplitud

variable.

Presenta niveles de alta y baja energía con segmentos nulos.

Características de la Voz

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Codificación

El proceso de muestreo consiste en

tomar valores instantáneos de una

señal analógica, a intervalos de tiempo

iguales. A los valores instantáneos

obtenidos se les llama muestras.

La comunicación de voz es

analógica, mientras que la

red de datos es digital. La

transformación de la señal

analógica a una señal digital

se realiza mediante una

conversión analógico-digital.

La cuantificación es el

proceso mediante el cual

se asignan valores

discretos, a las

amplitudes de las

muestras obtenidas en el

proceso de muestreo.

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Se toman muestras de la señal de voz a una frecuencia

denominada frecuencia de muestreo:

frecuencia de muestreo = 4KHz x 2 = 8KHz,

Cada muestra se representa por un Byte= 8 bits

Total bits: 8,000 muestras x 8bits = 64 Kbps

Tratamiento de la Voz

Conversor A/D

A/D

Señal de voz DS0 64 kbps DSP

CODEC

4.8 - 32 kpbs

Muestreo a 8 kbps

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Procesamiento de la voz

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Códecs

Códec DescripciónAncho de

Banda(Kbits/s)

Frecuencia deMuestreo (Khz)

MOS Observaciones

G.711

Modulación por

impulsos codificados(MIC) de frecuencias

vocales

64 Kbits/s 8 KHz 4.1

Representa señales de audio confrecuencias de la voz humana, mediante

muestras comprimidas de una señal deaudio digital . Posee 2 Versiones para

muestrear la señal: G.711a (Europa y resto

del mundo) y G.711u (US, Japón).

G.726

Modulación por

impulsos codificadosdiferencial adaptativa

(MICDA)

16, 24, 32 y40 Kbits/s

8 KHz 3.85 ADPCM. Reemplazó al G.721 y G.723.

G.729

Codificación de la

voz mediantepredicción lineal con

excitación por código

algebraico deestructura conjugada

8 Kbits/s 8 KHz 3.92Bajos requerimientos en ancho de banda.Comprime audio de voz en trozos de 10

milisegundos.

G.723.1

Códec de voz de

doble velocidad para

la transmisión encomunicaciones

multimedia

5.3 y 6.3Kbits/s

8 KHz 3.8-3.9

Diseñado para videoconferencia-telefonía a

través de línea de teléfono estándares.Optimizado para codificar y decodificar en

tiempo real.

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¿Qué es Voz sobre IP?

Voz sobre IP o VoIP, es un término genérico que se refiere atécnicas que posibilitan la transmisión de tráfico de voz, a travésde una o más redes que utilizan el Protocolo Internet (IP).

Los estándares para la VoIP:

H.323 estandar de la UIT con presencia mas temprana en la

industria y mayormente adoptado.

Session Initiation Protocol o SIP (IETF RFC 2543) un protocolo de

señalización de llamadas basado en texto. Bastante utilizado en la

actualidad.

Media gateway Controller (Megaco)/ H.248.

Los estándares técnicos constan de un conjunto de protocolosque cumplen distintas funciones, control de tiempo, notificación,control de saltos, encaminamiento, etc.

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Encapsulamiento VoIP

Por ejemplo, si el CODEC usado es G.711 y el periodo de paquetización es 20

ms, la carga útil será de 160 bytes:

WAN

LAN

Luego de sumar los overhead correspondientes, resultará una trama total de 206

bytes en una red WAN y de 218 bytes en una red LAN. El ancho de banda se

calcula:

Overhead de protocolo

64000bit

seg×

1octeto

8bit×

1 seg

1000ms× 20 ms= 160octetos

218octetos×8bit

1octeto×

1000ms

1 seg×

1

20ms= 87200

bit

seg= 87.2 Kbps


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