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 A0cos0t 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 A0cos0t A0cos0t 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.