Mf0228 3 uf1869 analisi del mercat de productes de comunicacions i - alumne

Gestió de xarxes de
veu i dades
UF1869
Anàlisi del mercat
de productes de
comunicacions
El.laborat per Xavier Castejón 2014

 MF0228_3: Disseny de xarxes telemàtiques (200
hores)
 UF1869: Anàlisi del mercat de productes de
comunicacions (90 hores)
 UF1870: Desenvolupament del projecte de la xarxa
telemàtica (80 hores)
 UF1871: El·laboració de la documentació tècnica
(30 hores)
Relació d’unitats didàctiques per
mòdul formatiu

1. Introducció a les comunicacions i xarxes de
computadores.
2. Principis de transmissió de dades.
3. Medis de transmissió guiats.
4. Medis de transmissió sense fils.
Contingut

5. Control d’enllaç de dades.
6. Protocols.
7. Equips d’interconnexió de xarxa.
Contingut

1. Tasques d’un Sistema de Telecomunicacions
2. Comunicació a través de xarxes
• Classificació de xarxes
3. Protocols i arquitectura de protocols
• Definició i característiques
• Funcions dels protocols
• Model de referència OSI. Funcions i serveis
• Arquitectura de protocols TCP/IP. Funcions i serveis
• Correspondència entre TCP/IP i OSI
4. Reglamentació i Organismes d'Estandardització
1. Introducció a les comunicacions i xarxes
de computadores.

Definició: TELEMÀTICA
1. 1. Tasques de un sistema de
telecomunicacions
Telemàtica =
Telecomunicació + Informàtica

Definició: TELECOMUNICACIÓ
1. 1. Tasques de un sistema de
telecomunicacions
Tota transmissió, emissió o recepció de signes,
senyals, imatges, sons o informacions de
qualsevol tipus que es transmeten per fils,
mitjans òptics, radioelèctrics o altres sistemes
electromagnètics.

Definició: INFORMÀTICA
1. 1.Tasques de un sistema de
telecomunicacions
Conjunt de coneixements científics i tècniques
que fan possible el tractament automàtic de la
informació per mitjà d'ordinadors.

Definició: TELEMÀTICA
1.1. Tasques de un sistema de
telecomunicacions
S’encarrega de la transmissió de dades entre
sistemes de informació basats en ordinadors.
Según la R.A.E: “ Aplicación de las técnicas de
las telecomunicaciones y de la informática a la
transmisión a distancia de información
computarizada”.

Fites històriques en la Telemàtica
Any Fita històrica
1790 Invenció del Telègraf òptic, desenvolupat per Claude Chappe
1794 S'envia el primer telegrama de la historia utilitzant el telègraf òptic de Lille a París
(232 Km) amb 22 torres
1800 S'envia el primer telegrama en Espanya de Madrid a Aranjuez
1833 Desenvolupament del Telègraf elèctric
1837 Desenvolupament del sistema Morse
1844 S’envia el primer missatge telegràfic utilitzant el codi Morse
1851 Es posa en funcionament el primer cable telegràfic submarí entre Dover
(Anglaterra) i Calais (França)
1857 Wheatstone patenta un sistema telegràfic que utilitza el codi Morse i es capaç
de transmetre70 paraules per minut
1865 Maxwell desenvolupa les lleis de l’electromagnetisme fonamentals per a la
radiotransmissió
1876 Alexander G. Bell inventa el telèfon
1897 Es realitzen les primeres transmissions radioelèctriques fetes per Marconi
1901 Es realitza la primera transmissió radioelèctrica que creua l’Atlàntic (Marconi)
1915 Es realitzen les primeres proves radiotelefòniques

Any Fita històrica
1927 S’estableix el primer enllaç radio transatlàntic pera comunicacions telefòniques
1960 Es realitzen les primeres connexions entre ordenadors
1962 Es posen en funcionament els primers satèl·lits repetidors
1969 Es desenvolupa la xarxa ARPANET, precursora d’Internet, per encàrrec del
Departament de Defensa d’EEUU
1973 Es desenvolupa en Xerox la primera versió d’Ethernet
1977 Es realitza la primera transmissió telefònica a través de fibra Óptica
1981 S’arriba a la xifra de 213 ordenadors connectats a la xarxa ARPANET
perteneixents a universitats i centres d’investigació
1983 El Departament de Defensa de EEUU es deslliga de ARPANET
1984 Comença a utilitzar-se una nova xarxa per a connectar xarxes, coneguda com
NSFNET, utilitzant els protocols TCP/IP
1989 TimBerners-Lee desenvolupa el servei WWW (World Wide Web), utilitzant el
llenguatge de marcació de hipertext HTML i el protocol HTTP
1990 Desapareix ARPANET i queda completament substituïda per NSFNET
1993 S'estén l'ús del WWW amb l’aparició del navegador Mosaic
1995 Es desmantella la xarxa NSFNET i comença la descentralització del backbone d’
Internet adoptant l’estructura que es mante en l’actualitat

Any Fita històrica
1996 Microsoft entra a Internet. Fins a aquest moment Netscape era el navegador més
utilitzat. Fi del monopoli de Telefónica a Espanya
1997 19,5 milions d‘hosts connectats a Internet. A Espanya 1,1 milions d'usuaris
d'Internet
1998 Es crea Google
1999 50 milions d’ordinadors. El contingut d’Internet desborda.
2000 Google desbanca a Yahoo! com a principal cercador d’Internet.
2001 S’il.legalitza Napster
2002 Es comença a popularitzar la tarifa plana en Espanya
2004 924 milions d’usuaris d’Internet (13,4 milions en Espanya, 184 milions en Estats Units i
100 milions en Xina)

telecomunicacions
Diagrama de un sistema de comunicació

telecomunicacions
Diagrama de un sistema de comunicació
Font Transmissor Receptor Destí
Medi de
transmissió

És un conjunt d'equips informàtics
connectats físicament amb l'objectiu
de compartir informació i serveis.
Que es una xarxa informàtica?

Com les xarxes afecten la nostra vida diària

2. Comunicacions a traves de xarxes
Es poden distingir diferents tipus bàsics:
oSistema (Clúster).
oXarxa d’àrea local (LAN).
oXarxa d’àrea metropolitana (MAN).
oXarxa d’àrea estesa (WAN).
oInternet.
Classificació de les xarxes en funció del territori que abarquen

Sistema (Clúster)
Un clúster és una associació d’ordinadors
interconnectats per mitjà d’una xarxa de connexions
molt curtes que actuen com una sola unitat.
Un exemple és la del superordinador Mare
Nostrum del Centre de Supercomputació de
Barcelona (BSC) al Campus Nord de la
Universitat Politècnica de Catalunya.

Mare Nostrum 3 Centre de Supercomputació de
Barcelona (BSC) al Campus Nord de la
Universitat Politècnica de Catalunya.

Xarxa d’àrea local (Local Area Network o LAN)
Són xarxes que abasten una sala, un edifici
o un conjunt d’edificis propers, amb unes distàncies
de fins a pocs quilòmetres que comprenen una oficina,
una empresa, una escola o una universitat,
encaminades fonamentalment a compartir recursos i
intercanviar informació.

Xarxa d’àrea local (Local Area Network o LAN)

Xarxa d’àrea metropolitana (Metropolitan
Area Network o MAN)
Bàsicament és una versió en gran d’una xarxa d’àrea
local.
Comprèn una ciutat.
Una xarxa d’àrea metropolitana pot transportar veu,
dades i senyal de televisió per cable.

Xarxa d’àrea estesa (Wide Area Network o
WAN)
S’estén per una àrea geogràfica extensa, un país o un
continent, està composta per subxarxes d’ordinadors,
terminals de xarxa i dispositius de commutació,
interconnectats mitjançant línies de transmissió.
Són oferts per empreses de telecomunicacions que
utilitzen enllaços microones, fibra òptica o via satèl·lit.

Xarxa d’àrea estesa (Wide Area Network o
WAN)

Internet
És una xarxa pública, descentralitzada i global
d’ordinadors, formada per la interconnexió de diferents
xarxes. De fet, és una xarxa de xarxes d’abast
intercontinental, és a dir, planetària.

1. Tasques d’un Sistema de Telecomunicacions
2. Comunicació a través de xarxes
• Classificació de xarxes
3. Protocols i arquitectura de protocols
• Definició i característiques
• Funcions dels protocols
• Model de referència OSI. Funcions i serveis
• Arquitectura de protocols TCP/IP. Funcions i serveis
• Correspondència entre TCP/IP i OSI
4. Reglamentació i Organismes d’Estandarització
1. Introducció a les comunicacions i xarxes
de computadores.

3. Protocols i arquitectura de
protocols
3.1. Definició i característiques
A les normes que deuen respetar-se en una
comunicació s’anomenen protocols.

protocols
Un protocol d’una xarxa local estableix les
normes que es deuen seguir perquè un
determinat servei es realitzi correctament i
sense errades.
S'utilitzen per permetre una comunicació
satisfactòria entre els diferents dispositius.
3.1. Definició i característiques

protocols
3.2. Funcions del protocols
Un protocol es un conjunt de regles predeterminades

protocols
Els protocols de xarxa s’utilitzen per a
permetre una comunicació satisfactòria
entre els diferents dispositius

protocols
Varius tipus de dispositius poden comunicar-se
mitjançant el mateix conjunt de protocols. Això es
deu a que els protocols especifiquen la funcionalitat
de la xarxa i no la tecnologia subjacent que suporta.

Protocols d’una xarxa d’àrea local
Va ser creat amb la finalitat d'estandarditzar els
productes que s'utilitzen en xarxes de
comunicacions de dades.
En el passat va existir el gran inconvenient que
cada fabricant treballava per separat, i no existia
compatibilitat entre equips de diferents marques.
Si un client comprava equips a un fabricant
quedava compromès a continuar amb aquesta
marca en creixements i expansions futures.
3.3. El model de referència OSI
protocols

Model de referència OSI
protocols

3.3. El model de referència OSI.
Funcions i serveis
OSI: Nivell físic
Es relaciona amb la transmissió de bit.
Els estàndards especifiquen nivells de senyal,
connectors de cable i el cable.
Sobre un cable de comunicació o aire es poden
realitzar diferents tipus de comunicacions :
- Segons la sincronització
- Segons característiques del senyal
- Segons el sentit de la comunicació

OSI: Nivell d’enllaç
La capa d'enllaç de dades realitza les
següents funcions:
- agrupa els dígits o caràcters rebuts per nivell
físic en blocs d’informació, anomenades
trames.
- detectar i solucionar errors generats en el
canal de transmissió.
- evitar saturació del receptor, es a dir,
permetre el temps de procés necessari per no
perdre cap trama.
- identificar uns equips d’altres a través de
l’adreçament.
Funcions i serveis

OSI: Nivell de xarxa
S’encarrega de portar els blocs de informació
desde origen fins el desti.
Les funcions principals son:
-encaminament
-adreçament
-control de congestió
Funcions i serveis

Protocol no orientat a connexió
Funcions i serveis

Funcions i serveis

OSI: Nivell de transport
Els protocols de la capa de transport supervisen
la transmissió de les dades d’extrem a extrem.
La capa de transport actua com a lligam entre
les capes superiors (sessió, presentació i
aplicació) i les capes inferiors (xarxa, enllaç de
dades i física).
Funcions i serveis

OSI: Nivell de transport
Els serveis proporcionats pels protocols de la
capa de transport es poden dividir en cinc grans
categories:
1. Transmissió de missatges d’extrem a extrem
2. Adreçament
3. Fiabilitat de les transmissions
4. Control del flux
5. Multiplexació
Funcions i serveis

OSI: Nivell de sessió
La capa de sessió estableix, administra i
finalitza les sessions de comunicació entre
dos equips terminals.
Funcions i serveis

OSI: Nivell de presentació
La capa de presentació assegura que la
informació transmesa per la capa de sessió
podrà ser utilitzada per la capa d’aplicació del
receptor.
L'objectiu és encarregar-se de la representació
de la informació, de manera que encara
diferents equips puguin tenir diferents
representacions internes de caràcters les dades
arribin de manera reconeixible.
Funcions i serveis

OSI: Nivell d’aplicació
La capa d’aplicació és la més propera a
l’usuari. Proporciona serveis de xarxa a les
aplicacions de l’usuari, per exemple accés
a fitxers, accés a impressores...
Funcions i serveis

Funcions i serveis

En 1969 l’ARPA (Advanced Research
Projects Agency -Agencia de Projectes de
Investigació Avançades ) inicia un programa
d’investigació pel desenvolupament de
tecnologies de comunicació de xarxes de
transmissió de dades.
El concurs del programa el guanya BBN.
Permeteix a varies universitats que col·laborin
en el projecte, i ARPANET s'expandís gracies
a la interconnexió d’aquestes universitats
(UCLA, Standford, California i Utah).
3.4. L’arquitectura de protocols TCP/IP.
Funcions i serveis

El 1972 tenia 40 nodes i a partir d'aquí va
anar creixent vertiginosament.
El 1973 es realitzen les primeres connexions
internacionals d'ARPANET des dels EUA amb
Gran Bretanya i Noruega.
S'especifica l'FTP, és a dir, com s'envien i
reben arxius.
Funcions i serveis

Aquest model es nombra després com
arquitectura TCP/IP.
En 1980, TCP/IP s’inclueix en Unix 4.2
Berkeley i va ser el protocol militar
estàndard en 1983.
En aquest mateix any neix la xarxa global
Internet, que utilitza també aquesta
arquitectura de comunicació.
ARPANET deixa de funcionar oficialment en
1990.
Funcions i serveis

Es la més utilitzada del món,
ja que es la base de
comunicació d’Internet.
Funcions i serveis

Els motius de popularitat d’aquesta
arquitectura són:
 és independent dels fabricants i de les
marques comercials.
 suporta múltiples tecnologies de xarxes.
 és capaç d’interconnectar xarxes de
diferents tecnologies i fabricants.
 pot funcionar en màquines de qualsevol
mida, des d’ordinadors personals a grans
computadores.
Funcions i serveis

Funcions i serveis

3.5. Correspondència entre TCP/IP i OSI

-Estàndards de facto
- Estàndards per llei
4. Reglamentació i
Organismes d'Estandardització

Comités d’estandarització:
 ITU (International Telecom Union)
 ISO (International Standards Organization)
 ANSI (American National Standards
Institute)
 IEEE ( Institute of Electrical and Electronics
Engineers)
 IETF ( Internet Engineering Task Force)
4. Reglamentació i

Comités d’estandarització:
 ISC ( Internet Systems Consortium)
 ICANN (Internet Corporation for Assigned
Names and Numbers)
 W3C (World Wide Web Consortium)
 Open Group
4. Reglamentació i

 ITU (International Telecom Union)
Organització de les Nacions Unides amb
seu en Ginebra i constituïda per les
autoritats de correus, telègrafs i telèfons
(PTT) dels països membres.
S’encarrega de realitzar recomanacions
tècniques sobre aquests dispositius.
Té 3 sectors principals: sector de
radiocomunicacions (ITU-R), sector de
desenvolupament (ITU-D) i sector
telecomunicacions (ITU-T).

Organització de caràcter
voluntari que agrupa 164
països. Els seus membres han
desenvolupat estàndards per
les nacions participants.
Un dels seus comitès s’ocupa dels sistemes
d’informació, que ha desenvolupat el
model de referència OSI i protocols per
varis nivells d’aquest model.

ISO també ha desenvolupat
altres estàndards en altres
camps, com:
ISO 216  Mesures de paper , com A4
ISO 639  Codis de llenguatges
ISO 3166 Codis de països
ISO 9000 Sistema de gestió de qualitat
ISO 14000 Gestió ambiental
ISO 26000  Responsabilitat social
ISO 50001  Gestió de l’energia
Normativa: comités d’estandarització

 ANSI (American National Standards
Institute)
Associació amb fins no lucratius, formada
per fabricants, usuaris i companyies que
ofereixen serveis públics de
comunicacions.
És el representant nord-americà d’ISO,
que adopta amb freqüència els
estàndards ANSI com normes
internacionals.

 IEEE ( Institute of Electrical and Electronics
Engineers)
És la major organització internacional
sense ànim de lucre formada per
professionals de les noves tecnologies.
A més de publicar revistes i preparar
conferències, aquesta organització
s’encarrega d’elaborar estàndards en les
àrees d’enginyeria elèctrica i computació
( com és l’estàndard IEEE 802 per a xarxes
d’àrea local o l’estàndard POSIX per
sistemes operatius).

 IETF ( Internet Engineering
Task Force)
És una organització creada en Estats
Units en 1986. El seu objectiu principal
consisteix en desenvolupar els estàndards
que funcionen en Internet.
Formada per tècnics i especialistes que
publiquen les recomanacions dels
protocols d’Internet. Fent que els
fabricants tinguin que adaptar-se a
aquestes per evitar-ne problemes de
compatibilitat i funcionament entre
sistemes.

Els documents que publica l’IETF
s’anomenen RFC (Request For Comments
o Petició de Comentaris) i són la base pel
desenvolupament de totes les tecnologies
que funcionen en Internet.
Aquests documents, publicats des de
1969, arriben a més de 5000 en
l’actualitat.

Exemples d’aquests documents son:
RFC 2616  Protocol de transferència
d’hipertext o HTTP
RFC 959  Protocol de transferència
d’arxius o FTP
RFC 2821  Protocol simple de
transferència de correu o SMTP

 ISC ( Internet Systems Consortium)
És una organització sense ànim de lucre
fundada en 1994 que desenvolupa i dona
suport a determinats programes que
funcionen en Internet.
Entre aquests programes es troben alguns
tant importants com BIND ( traducció
d'adreces de domini en adreces
numèriques a través del protocol DNS),
DHCP (adreçament automàtic adreces),
NTP (sincronització horària), etc.

 ICANN(Internet Corporation for Assigned
Names and Numbers)
Organització sense ànim de lucre
fundada en 1998 per assumir les tasques
de l’anterior IANA (Internet Assigned
Numbers Authority o Agencia de Noms
d’Internet).

 ICANN(Internet Corporation for Assigned
Names and Numbers)
La seva funció principal consisteix en
mantenir un registre central de noms
associats amb els protocols d’Internet, a
més dels noms de dominis i adreçaments.

És una organització que apareix en 1994
i que està presidida per Tim Berners-Lee.
El seu objectiu es produir estàndards per
totes les tecnologies que engloba la
World Wide Web (WWW o teranyina
mundial).
Està integrat per més de 400 membres i
uns 60 investigadors, i disposa d’oficines
regionals en multitud de països.

Publica una sèrie de documents oficials,
anomenats Recomanacions del
Consorci, que conté els nous estàndards
i son publicats i distribuïts de forma lliure
perquè els fabricants i desenvolupadors
es puguin adaptar a elles.
Algunes de les recomanacions més
importants son HTML, CSS, JavaScript i
XML que s’utilitzen pel disseny de
pàgines Web i navegadors en Internet.

 Open Group
Té com a objectiu oferir estàndards
oberts i neutrals per la industria
informàtica. Creada en 1996.
Els seus membres inclouen empreses,
organismes e institucions
governamentals, com HP, IBM,
departament de defensa dels EUA, etc.
Un dels estàndards més coneguts és la
Single Unix Specification, que certifica
els productes de tipus Unix.

1. Conceptes
2. Transmissió analògica i digital
3. Codificació de dades
4. Multiplexació
5. Conmutació
2. Principis de transmissió de dades.

2.1. Conceptes
Font Transmissor Receptor Destí
Medi de
transmissió
A la part de la xarxa que s’encarrega de
transportar la informació d’origen a destí
s’anomena medi de transmissió
Medi transmissió   Protocol nivell físic

2.1. Conceptes
De quina forma s’envien les dades pel medi?
Com es corregeixen les distorsions i
pertorbacions que sofreix la senyal en el seu
camí?
Quin medi de transmissió resulta més
adequat per l’enviament de la informació?

2.1. Conceptes
.
Fluxe de dades

2.1. Conceptes
.
Fluxe de dades. Activitat
SIMPLEX HALF-DUPLEX FULL-DUPLEX

2.1. Conceptes
Modes de transmissió: sèrie i paral·lel

2.1. Conceptes
• Tots els bits d’una dada es transmeten a la
vegada.
• Son necessàries tantes línees com nombre
de bits contingui la data a transmetre.
• Tipus:
Bus
E/S
Modes de transmissió paral·lela

2.1. Conceptes
Mode de transmissió paral·lela
Emisor Receptor
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
Emissor Receptor

2.1. Conceptes
• Es transmeten els bits sequencialment.
Modes de transmissió sèrie
Emisor Receptor0 1 0 1 1 0 1 10 1 0 1 1 0 1 1Emissor Receptor

2.1. Conceptes
• Problema:
Com reconeix el receptor que te un bit vàlid
para llegir ? Es necessari conèixer el
rellotge amb el que es genera la seqüència
de bits
• Tipus:
Asíncrona
Síncrona
Modes de transmissió sèrie

2.1. Conceptes
• Transmissor i Receptor tenen el seu propi
rellotge.
• La senyal permaneix a 1 mentre no es
transmeti.
• Es delimita l'enviament de 1 caràcter (5-
10bits) amb1 bit de començament (START) i 1
ó 2 bits de parada (STOP).
• Transmissor i Receptor deuen estar d’acord
prèviament.
Mode de transmissió sèrie asíncrona

2.1. Conceptes
Mode de transmissió sèrie asíncrona

2.1. Conceptes
• Les dades es delimiten per una sèrie de
caràcters o bits
• Poden ser:
Orientada a caràcter
Orientada a bit
Mode de transmissió sèrie síncrona

2.1. Conceptes
Orientada a caràcter (8 bits)
Orientada a bit
Mode de transmissió sèrie síncrona

2.1. Conceptes
• Avantatges transmissió sèrie:
- número de línees menor
- menor cost, sobretot quan augmenten
les distancies
• Avantatges transmissió paral·lela:
- major velocitat
- major simplicitat
Transmissió sèrie VS paral·lela

2.2. Transmissió analògica i digital
Dades:
Entitat capaç de transportar informació
Senyals:
Representacions elèctriques o
electromagnètiques de les dades
Transmissió:
Comunicació de dades mitjançant la
propagació i processament dels senyals
Definició dades, senyals i transmissió

El senyal que transporta les dades entre un
emissor i un receptor sempre es propaga a través
d’un medi de transmissió.
La majoria dels senyals de transmissió de dades
tenen el seu origen en dispositius electrònics i, per
tant, la seva naturalesa és d’origen elèctric o
electromagnètic.

Un senyal qualsevol ve definit per 3
característiques:
 Amplitud
Freqüència
Fase

Espectre acústic

Els senyals analògics i digitals poden ser
periòdics i no periòdics.
El senyal periòdic completa un patró dintre d’un
marc medible (període). L’acabament d’un
patró complert s’anomena cicle.
Senyals analògics i digitals

Els senyals analògics i digitals poden ser
periòdics i no periòdics.
El senyal no periòdic canvia sense exhibir un
patró o cicle que es repeteix sobre el temps.
Senyals analògics i digitals

Els senyals periòdics poden ser classificats com
simples o compostos.
Un senyal analògic periòdic simple, com una ona
seno, no potser ser descompost en senyals més
simples.
Un senyal analògic periòdic compost esta
conformat de múltiples ones seno.
Senyals periòdics

Ona seno
  )2(  ftSenAtx
x (t) = Valor de la amplitud del senyal en l’instant t.
A = Amplitud del senyal en cada instant (V, A, W).
f = Número de cicles per segon.
Θ = Fase del senyal, desplaçament de l’ona en el temps.
T = Temps que tarda un senyal en completar un cicle.
λ = Distancia entre dos crestes o valls consecutius
Si: θ= Π /2 rad, el mateix senyal es pot expresar com un ona
coseno.

Ona seno
5 periodos en un segundo  Frecuencia=5Hz
T = Periodo = 0.2s
t
λ

Longitud d’ona
t
Es la distancia λ que un senyal seno viatja a
través d’un medi de transmissió en un període
de temps T.

Com es calcula la longitud d’ona λ ?
t
Es calcula si es coneix el període del senyal i
la velocitat de propagació de l’ona (la
velocitat de la llum si la propagació es en
l’aire).
λ = longitud d’ona, en m.
c = velocitat de la llum, 300.000 km/s.
f = freqüència de l’ona, en Hz.

Com es calcula la longitud d’ona λ ?
t
La velocitat de propagació dels senyals
electromagnètics depèn del medi i de la
freqüència del senyal. Per exemple, en el buit,
la llum es propaga a 300.000 km/s. Aquesta
velocitat es menor en un cable coaxial o de
fibra òptica.
λ = longitud d’ona, en m.
c = velocitat de la llum, 300.000 km/s.
f = freqüència de l’ona, en Hz.

Una ona seno i de freqüència única no és útil per
transmetre dades.
Cal utilitzar un senyal compost, un senyal format
per múltiples ones seno (senyals periòdics
simples).
D'acord amb l'anàlisi de Fourier, qualsevol senyal
compost és realment una combinació d'ones
simples amb diferents freqüències, amplituds i
fases.
Senyals compostos

Si el senyal compost és periòdic, la
descomposició dóna una sèrie de senyals amb
freqüències discretes.
En la descomposició generada de senyals, el
senyal de freqüència més baixa es
denomina freqüència fonamental o primer
harmònic.
La resta d'harmònics seran múltiples sencers de la
freqüència fonamental.
Senyals compostos

Senyals compostos periodics

Senyals compostos aperiòdics

El senyal de veu creat pel micròfon d’un telèfon
es un senyal compost aperiòdic, perquè no es
repeteix la mateixa paraula exactament amb el
mateix to.

Si el senyal es aperiòdic, la descomposició dona
una combinació d’ones seno amb freqüències
continues.

Es el rang de freqüències contingudes en ella. Es
la diferencia entre la freqüència més alta i més
baixa contingudes en el senyal.
Qué es l’ample de banda d’un senyal compost?
B = ample de banda del senyal, en Hz.
fmáx = freqüència més alta del senyal, en Hz.
fmín = freqüència més baixa del senyal, en Hz.

Ample de banda d’un senyal compost

Un senyal digital és un senyal en què les
magnituds es representen mitjançant valors
discrets en lloc de variables contínues.
Senyals digitals

La majoria dels senyals digitals son aperiòdics i,
per tant, la periodicitat o la freqüència no son
característiques apropiades. Se usen dos nous
termes para descriure un senyal digital.
Senyals digitals
1 Duració de bit. En lloc del període. Es el
temps necessari per a enviar un bit. La seva
unitat es el segon (s).
2 Tasa de bit. En lloc de la freqüència. Es el
número de bits enviats en 1 segon. La seva
unitat es bps.

Senyals digitals
Relació entre la duració de bit i la tasa de bit (
velocitat de transmissió)
Exemple:
Un senyal digital te una tasa de bits de 2000
bps. Calcula el temps de duració de cada
bit.

Poden tenir més de 2 nivells
Senyals digitals
Si un senyal te M nivells, cada nivell necessita
log2 M bits.

Senyals digitals
Exemple:
Un senyal digital te 8 nivells. Calcula quants bits
per nivell son necessaris.
Si un senyal te 8 nivells, cada nivell necessita
log2 M bits = log2 8 = log (8)/log (2) = 3 bits.

Característiques de la transmissió analògica i digital

Els senyals analògics poden ser
transmesos independentment del
contingut.
Poden ser dades digitals o analògics.
S'atenuen amb la distància.
Utilitza amplificadors per reconstruir el
senyal.
També amplifica el soroll.

Depenent del contingut del senyal.
Distància de transmissió limitada ja que
s'atenua o varia pel soroll i la dispersió .
Utilitza repetidors, els que reben el senyal,
regenera el patró d'uns i zeros i retransmet,
evitant l'atenuació.
El soroll no s'amplifica i no és acumulatiu.

 El principal avantatge es la immunitat al
soroll.
 Es presten millor al seu processament i
multiplexat.
 L’utilitzar repetidors en lloc d’amplificadors,
aconsegueix grans distancies en línees amb
menor qualitat.
Es més fàcil mesurar i avaluar els errors.
Detecció i corregir errors amb més facilitat.
Avantatges de la transmissió digital

En comunicacions de dades, utilitzem
comunment senyals periòdics
analògics i senyals no periòdics digitals
Avantatges de la transmissió digital

 El senyal rebut potser diferent del transmès.
 Senyals analògics: alteracions aleatòries
que degraden la qualitat del senyal.
 Senyals digitals: bits erronis.
 Aquests errors es produeixen per:
 Atenuació i distorsió de l'atenuació .
 Distorsió de retard .
 Soroll.
Pertorbacions en la transmissió

 L'energia del senyal disminueix amb la
distància .
 Respecte a la potència del senyal rebut:
oHa de ser suficient per ser detectada .
oPer ser rebuda sense error, ha de ser molt
més gran que el soroll .
 L'atenuació augmenta en funció de la
freqüència.
Pertorbacions en la transmissió: atenuació

Si denotem P1 com la potencia del senyal
transmès i amb P2 la potencia del senyal
rebut, llavors:
Atenuació (dB) = 10 log( P2/P1)
Transmisor Receptor
P1 P2

Exemple
Un senyal viatja a través d’un medi de
transmissió i la seva potencia es redueix a la
meitat . Això significa que P2 = 1/2 P1.
L’atenuació ( pèrdua d’energía ) potser
calculada com:
Solució
10 log10 (P2/P1) = 10 log10 (0.5P1/P1)
= 10 log10 (0.5)
= 10(–0.3) = –3 dB

Exemple
En la figura un senyal viatja a una distancia
del punt 1 al punto 4. El senyal es atenuat en
lo que alcanca el punto 2. Entre el punt 2 i 3,
el senyal es amplificat. De nou, entre el punt
3 i 4, el senyal es atenuat .
Solució

L'atenuació del senyal augmenta amb la
freqüència i com un senyal està compost
d'una gamma de freqüències, això produeix
una distorsió en el senyal.
Per resoldre això es dissenyen els
amplificadors de manera que amplifiquin les
diferents freqüències que componen el
senyal en graus diferents.
També es poden usar equalitzadors per
igualar l'atenuació dins d'una banda de
freqüències definides.
Pertorbacions en la transmissió: distorsió d’atenuació

Pertorbacions en la transmissió: distorsió d’atenuació

A causa de la velocitat de propagació, que
varia amb la freqüència, les diverses
components de freqüències d'un senyal
Interferència entre símbols
Pertorbacions en la transmissió: distorsió de retard

Un senyal indesitjable que s'insereix en algun
punt entre l'emissor i receptor i que té un
efecte directe en les prestacions d'un
sistema de comunicació.
Pertorbacions en la transmissió: el soroll
Transmissor Receptor
Soroll

És la relació entre la potencia mitja d’un
senyal “ S”, i la potencia del nivell de soroll
“N” generalment expresada en dB.
SNR ó = 10 log (S/N) dB
Pertorbacions en la transmissió: relació senyal-soroll
S
N

Pertorbacions en la transmissió: relació senyal-soroll

Térmic o Blanc
 Intermodulació
 Diafonía (Crosstalk)
 Impulsiu
Tipus de soroll:

Depèn de la temperatura .
Produït pel moviment dels electrons en la
línia de transmissió .
Distribució uniforme en freqüència (soroll
blanc)
No es pot eliminar:
 Limita les prestacions
 És responsable d'errors de bits aïllats
Tipus de soroll: Tèrmic o blanc

 Limita les prestacions
 És responsable d'errors de bits aïllats
Freqüència
A
El soroll tèrmic o blanc no es pot eliminar

Densitat de potencia de soroll:
N0 = K T (w/Hz) on:
– K: Constant de Boltzmann = 1,3803 10-23
Julios/ºk
– T: Temperatura en grados kelvin

 Per tant, el soroll tèrmic present en un ample
de banda B Hz:
N (w) = K T B
N(dbw) = 10 log k + 10 log T + 10 log B =
-228,6 dbw + 10 log T + 10 log B

Exemple:
Quin sería el soroll tèrmic present en un
conductor, a temperatura ambient de 17 °C ?
T= 17°C + 273.15= 290.15 °K
La densitat de potencia del soroll tèrmic No es:
No=K T= 1.383x10-23 J/°K x 290.15 °K= 4X10-21 W/Hz
= -20,39 dB

Acoblament elèctric no desitjat entre senyals
en un mitjà de transmissió, a causa de la
inducció electromagnètica.
Tipus de soroll: Diafonia o crosstalk

Aquesta classe de soroll apareix quan el
sistema de transmissió és no lineal, el que
provocarà l'aparició de noves freqüències.
Les noves freqüències es sumen o resten
amb les originals donant lloc a components
de freqüències que abans no existien i que
distorsionen la veritable senyal.
Tipus de soroll: Intermodulació

Tipus de soroll: Intermodulació

Fins ara els tres tipus de soroll que havíem vist
eren predictibles i es podien modelar.
No obstant això aquest últim tipus no és així,
es tracta d'un rumor continu format per pics
irregulars d'una certa durada que afecten
notablement al senyal (aleatoris).
Originat per induccions (commutacions
electromagnètiques).
Tipus de soroll: Soroll impulsiu

En comunicacions analògiques aquest soroll
provoca espetecs breus.
En mitjans de transmissió digital aquest soroll
transforma ràfegues de bits que perden tota
la informació que transportaven.
Tipus de soroll: Soroll impulsiu

Efectes del soroll sobre un senyal digital.

Efectes del soroll sobre l’èsser humà

La velocitat de les dades depen de tres
factors:
l’ample de banda.
els nivells de senyal que s’usen.
la qualitat del canal (el nivell de soroll).
Capacitat del canal

Per mesurar la velocitat màxima d’un medi
de transmissió s’utilitzen dos mesures
fonamentals:
els bauds.
els bits per segon (bps).
Capacitat del canal

Diferencia entre bauds i bps:
La velocitat en bits per segon és simplement
la quantitat de bits que es transmeten per
segon.
En canvi, els "bauds" es refereixen a nombre
de canvis d'estat en la línia de transmissió en
un segon.
Capacitat del canal

Capacitat del canal

Harry Nyquist (1928) formula la velocitat
màxima de transmissió de dades en bps en un
medi ideal com:
C = 2 W log2 (M)
Sent M nombre de nivells possibles del senyal i
W ample de banda expressat en Hz
Capacitat del canal sense soroll: Teorema de Nyquist

Claude Shannon (1948) va extendre al cas
d’un canal subjecte a un soroll aleatori,
formula la velocitat màxima de transmissió de
dades en bps en un medi amb soroll com:
C = W log2 [(1 + S/N)]
Sent W ample de banda expressat en Hz i
S/N relació senyal-soroll en watts(lineal no
en dB)
Nota: loga b = (log b)/(log a)
Capacitat del canal amb soroll: Teorema de Shannon

Exemple: Canal telefònic amb 30 dB de
senyal-soroll
30dB = 10 log (S/N )  log (S/N) = 3
S/N = 103 watts
C = W log2 [(1 + S/N)]
C= 3100 log2(1+1.000)= 3100 [log (1001) /log (2)]
C= 30,898 kbps

El teorema de Shannon només considera soroll
blanc, no considera el soroll impulsiu,
l'atenuació ni la distorsió de retard, de manera
que en la pràctica s'aconsegueixen raons
molt menors.

 La capacitat de Shannon ens dona el límit
superior.
 La fórmula de Nyquist ens diu quants nivells de
senyal son necessaris.
Capacitat del canal: Consideracions Nyquist i Shannon

2.3. Codificació de dades
En la transmissió de dades hi ha 4
combinacions possibles:
Dada analògica – Senyal analògic
Dada digital – Senyal analògic
Dada analògica – Senyal digital
Dada digital – Senyal digital

2.3. Codificació de dades
Tècniques de codificació de dades digitals amb senyals digitals
Unipolar Polar Bipolar

2.3.1. Tècniques de codificació de
dades digitals

dades digitals bipolars
AMI B8ZS HDB3

dades digitals
AMI (Bipolar amb Inversió de marca
alternada)

dades digitals
B8ZS (Bipolar amb substitució de 8 zeros)

dades digitals HDB3 (Bipolar d’alta densitat)
Si el nombre de 1s entre violacions és imparell
Si el nombre de 1s entre violacions és parell

dades digitals usant senyals analògics
 Un senyal analògic es caracteritza per una
expressió :
Les dades digitals es transmeten modulant
un senyal portador.
 Modulació: Variació de cert parámetre
d’un senyal en función d’un altre.
oSeñal portadora
oSeñal moduladora
oSeñal modulada
)···2cos()(   tfAtS

 Exemple:
Sistema de Telefonia tradicional
• 300 Hz a 3400 Hz
• Usa modem (modulador-demodulador)

Tipus de modulació:
ASK: modulació d’amplitud
FSK: modulació de freqüència
PSK: modulació de fase

Modulació ASK

Modulació FSK

Modulació PSK

Modulació multibit:
Consisteix en utilitzar varis d’aquests mètodes
simultaneament, el que permet inserir més
d’un dígit binari en un mateix interval de
temps.
Un exemple es la modulació QAM (
Modulació d’amplitud en quadratura)

QMA:
4QAM (4 fases i una amplitud)
8QAM (4 fases i dos amplituds)

QMA:
16QAM (hi ha varis tipus: 3 amplituds i 12
fases, 4 amplituds i 8 fases, 2 amplituds i 8
fases)
32QAM
64QAM

dades analògiques usant senyals
digitals

digitals
Teorema del mostreig:
Si un senyal es mostreja a intervals regulars a
un ritme major que el doble de la component
de freqüència més alta, les mostres contenen
tota la informació del senyal original.

digitals
Les dades de veu están limitades a 4000 Hz
Es necesiten 8000 mostres per segon.
A cada mostra se li assigna un codi digital

digitals
PCM ( codificació d’impulsos)
Delta

2.3.2. Tècniques de codificació de dades
analògiques usant senyals digitals

analògics
La modulació consisteix en variar l’amplitud,
freqüència o fase de la portadora en funció
de f(t).

analògics
 Modulació en Amplitud (AM)
Modulació en freqüència (FM)
Modulació en fase (PM)

analògics: Modulació AM

analògics: Modulació FM

analògics: Modulació PM

analògics

2.4. Multiplexació
És el conjunt de tècniques que permet la
transmissió simultània de múltiples senyals
(canals) a través d'un únic enllaç de dades.
En tota transmissió multiplexada es te un
multiplexor (en Transmissor) i un demultiplexor
(en Receptor)

2.4. Multiplexació
Tècniques de multiplexació:
 FDM (Multiplexació per divisió en freqüències)
WDM (Multiplexació per divisió d’ona)
TDM (Multiplexació per divisió en temps)

2.4. Multiplexació FDM (Multiplexació
per divisió en freqüències)
• Generalment per a senyals analògiques.
• Es pot aplicar quan l‘ample de banda d'un
enllaç és més gran que els amples de banda
combinats del senyal a transmetre.
• S'usen diferents freqüències portadores per
transmetre (que no han d'interferir amb les
freqüències de les dades originals).

2.4. Multiplexació FDM (Multiplexació
per divisió en freqüències)

2.4. Multiplexació WDM (Multiplexació
per divisió d’ona)
• Conceptualment igual que FDM, però la
multiplexació i demultiplexació involucren
senyals lluminosos a través de fibra òptica
(bandes de longituds d'ones).

2.4. Multiplexació TDM (Multiplexació
per divisió en el temps)
• Generalment per a senyals digitals.
• Es pot aplicar quan la capacitat de taxa de
dades de la transmissió és major que la taxa
de dades necessària requerida pels dispositius
transmissors i receptors.
• Es divideix l'enllaç en el temps i no en
freqüència.

• Tipus:
Síncrona: el multiplexor sempre assigna
exactament la mateixa ranura de temps per
a cada dispositiu, independentment que els
dispositius tinguin o no de transmetre.
Asíncrona o estadística: el multiplexor fa servir
reserva dinàmica sota demanda de les
ranures. Amb un enllaç d'igual velocitat,
aquesta multiplexió pot donar més serveis que
la síncrona.

Interfaz RS-232
•Noms oficials: ANSI/TIA-232F o ITU-T V.24.
•Es compon de diverses especificacions:
mecànica: ISO 2110
elèctrica: V.28
funcional i procedural: V.24
•Descriu les característiques mecàniques,
elèctriques, funcionals i procedimentals que
permeten l'intercanvi d'informació binària entre
un DTE i un DCE, amb transmissió sèrie .
•Maneres half-duplex i full-duplex .rmet transmissió síncrona i
asíncrona

Interfaz RS-232
•Connector DB-25 (síncrona i asíncrona)
Connector DB-9 (asíncrona)

Interfaz RS-232. Característiques
electriques
•El estándard defineix:
Velocitat màxima: 20 kbps (típiques:300,
1200, 2400, 4800, 9600 y 19200 bps)
 Distancia máxima: 15 m
 Codi NRZ-L
Transmissió no balanceada
Referencies a 0V
Limitació de corrent a 0.5 A
Capacitat màxima 2500 pF
1 lógico = [-3,-15] voltios
0 lógico = [15,3] voltios

Interfaz RS-232. Caract. funcionals
• Es descriuen les funcions de cada un dels
circuits d'intercanvi, així com la posició
d'aquests circuits en el connector (pin).
• Línies de dades
oTxD i RxD
• Línies de control de flux
oRequest to send (RTS)
oClear to send (CTS)
oData Carrier Detected (CD o DCD)
• Línies d'establiment de connexió
oData Terminal Ready (DTR)
oData setembre Ready (DSR)
oRing Indicator (RI)
• Línies de referència
oMassa (GND)
oMassa de protecció (SGH)i asíncrona

funcionals

procedimentals
Especifiquen la seqüència d'esdeveniments que
s'ha de produir en la transmissió de dades,
basant-se en les característiques funcionals de la
interfície. Exemple de crida:

procedimentals

2.5. Commutació
Commutació és la connexió que realitzen els
diferents nodes que hi ha en diferents llocs i
distàncies per aconseguir un camí apropiat
per connectar dos usuaris d'una xarxa de
telecomunicacions.
Existeixen 3 mètodes per la transmissió de la
informació i la habilitació de la connexió:
 Commutació de circuits
 Commutació de paquets
 Commutació de missatges

2.5.1. Commutació de circuits
S’estableix un camí únic dedicat.
Aquest camí permaneix actiu durant la
comunicació entre els usuaris, alliberant-se al
finalitzar la comunicació.
El seu funcionament passa per les següents
etapes:
 Establiment de la connexió
 Transferència de la informació
 Alliberament de la connexió

Com funciona?
L’ample de banda disponible es multiplexa
(TDM , FDM)
Ample de banda disponible es divideix entre
el numero d’usuaris: ineficient amb baixa
carrega.

2.5.3. Commutació de missatges
Mètode utilitzat pels medis telegràfics.
Per transmetre un missatge a un receptor,
l'emissor ha d'enviar primer el missatge
complet a un node intermedi el qual ho
encola a la cua on emmagatzema els
missatges que li són enviats per altres nodes.
Després, quan arriba el seu torn, el reenviarà
a un altre i aquest a un altre i així les vegades
que siguin necessàries abans d'arribar al
receptor.

El missatge ha de ser emmagatzemat per
complet i de manera temporal al node
intermedi abans de poder ser reenviat al
següent, de manera que els nodes
temporals han de tenir una gran capacitat
d'emmagatzematge.
Això és el que s'anomena funcionament
"store and forward" ("emmagatzemar i
reenviar").

2.5.2. Commutació de paquets
L'emissor divideix els missatges a enviar en un
nombre arbitrari de paquets de la mateixa
mida, on s'adjunta una capçalera i l'adreça
origen i destinació així com dades de control
que després seran transmesos per diferents
mitjans de connexió entre nodes temporals
fins a arribar al seu destí.
Aquest mètode de commutació és el que
més s'utilitza en les xarxes d'ordinadors
actuals.

Mf0228 3 uf1869 analisi del mercat de productes de comunicacions i - alumne

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (9)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (15)

Ähnlich wie Mf0228 3 uf1869 analisi del mercat de productes de comunicacions i - alumne

Ähnlich wie Mf0228 3 uf1869 analisi del mercat de productes de comunicacions i - alumne (20)

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (7)

Mf0228 3 uf1869 analisi del mercat de productes de comunicacions i - alumne