Conceptos Básicos de Teleprocesos
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UNIDAD 1 Conceptos básicos de teleprocesos Concepto uno: Teleproceso Teleproceso es el resultado de la conjunción de dos palabras, la primera TELE signifca “a distancia” y PRCE! “en el "mbito de la in#orm"tica, es la ejecución sistem"tica de un conjunto de instrucciones, para capturar datos de entrada, trans#ormarlos y generar una salida”, por lo tanto se puede in#erir $ue TELEPRCE! es la ejecución de una aplicación de #orma remota, mediante el uso de una red de comunicación de datos% Concepto dos: Teleproceso del griego TELE: Lejano y PRCE!: Tratar, modifcar in#ormación, es todo a$uello $ue tenga $ue &er con la tr ansmisión de in#ormación a distancia para su utili'ación en otra localidad% !u origen est" (ntimamente ligado al de las telecomunicaciones aun$ue aun$ue en su concepción moderna solo tenga $ue &er con el tratamiento de in#ormación computari'ada para su e&entual proceso en una computadora remota%
Transmisión de datos y medios de transmisión )ependiendo de la #orma de conducir la se*al a tra&+s del medio, los medios de transmisión se pueden clasifcar en dos grandes grupos: •
edios de transmisión guiados
Los medios de transmisión guiados est"n constituidos por un cable $ue se encarga de la conducción -o guiado. de las se*ales desde un e/tremo al otro% Las principales caracter(sticas de los medios guiados son el tipo de conductor utili'ado, la &elocidad m"/ima de transmisión, las distancias m"/imas $ue puede o#recer entre repetidores, la inmunidad #rente a inter#erencia electromagn+ticas, electromagn+ticas, la #acilidad de instalación y la capacidad de soportar di#erentes tecnolog(as de ni&el de enlace% La &elocidad de transmisión depende directamente de la distancia entre los terminales, y de si el medio se utili'a para reali'ar un enlace punto a punto o un enlace multipunto% )ebido a esto los di#erentes medios de transmisión tendr"n di#erentes &elocidades de cone/ión $ue se adaptar"n a utili'aciones dispares% )entro de los medios de transmisión guiados, los m"s utili'ados en el campo de las comunicaciones y la intercone/ión de computadoras son:
El par tren'ado: Consiste en un par de 0ilos de cobre conductores cru'ados entre s(, con el objeti&o de reducir el ruido de dia#on(a% 1 mayor n2mero de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de dia#on(a% E/isten dos tipos de par tren'ado: Protegido: !0ielded T3isted Pair -!TP. 4o protegido: 5ns0ielded T3isted Pair -5TP.
El !TP son las siglas de !0ielded T3isted Pair -Par Tren'ado 1pantallado., es un cable similar al 5TP con la di#erencia $ue cada par tiene una pantalla protectora, adem"s de tener una l"mina e/terna de aluminio o de cobre tren'ado alrededor del conjunto de pares, dise*ada para reducir la absorción del ruido el+ctrico% Este cable es m"s costoso y di#(cil de manipular $ue el 5TP% !e emplea en redes de ordenadores como et0ernet o to6en rin% !u coste en la nue&a categor(a 71 puede ser el mismo $ue la &ersión no apantallada, 5TP% El 5TP son las siglas de 5ns0ielded T3isted Pair% Es un cable de pares tren'ado y sin recubrimiento met"lico e/terno, de modo $ue es sensible a las inter#erencias% Es importante guardar la numeración de los pares, ya $ue de lo contrario el E#ecto del tren'ado no ser" efca' disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión% Es un cable 8arato, 9e/ible y sencillo de instalar% Las aplicaciones principales en las $ue se 0ace u so de cables de par tren'ado son:
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El cable coa/ial: !e compone de un 0ilo conductor, llamado n2cleo, y un malla'o e/terno separados por un diel+ctrico o aislante% La fbra óptica: Es empleado 0abitualmente en redes de datos un 0ilo muy fno de material transparente, &idrio o materiales plasticos, por el $ue se en&(an pulsos de lu' $ue representan los datos a transmitir% Las fbras se utili'an ampliamente en telecomunicaciones, ya $ue permiten en&iar gran cantidad de datos a una gran distancia, con &elocidades similares a las de radio o cable% !on el medio de transmisión por e/celencia al ser inmune a las inter#erencias electromagn+ticas, tambi+n se utili'an para redes locales, en donde se necesite apro&ec0ar las &entajas de la fbra óptica sobre otros medios de transmisión%
edios de transmisión no guiados
Tanto la transmisión como la recepción de in#ormación se lle&a a cabo mediante antenas% 1 la 0ora de transmitir, la antena irradia energ(a electromagn+tica en el medio% Por el contrario en la recepción la antena capta las ondas electromagn+ticas del medio $ue la rodea% La confguración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional% En la direccional, la antena transmisora emite la energ(a electromagn+tica concentr"ndola en un 0a', por lo $ue las antenas emisora y receptora deben estar alineadas% En la omnidireccional, la radiación se 0ace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones pudiendo la se*al ser recibida por &arias antenas% ;eneralmente, cuanto mayor es la #recuencia de la se*al transmitida es m"s #actible confnar la energ(a en un 0a' direccional% La
transmisión de datos a tra&+s de medios no guiados, a*ade problemas adicionales pro&ocados por la re9e/ión $ue su#re la se*al en los distintos obst"culos e/istentes en el medio% Resultando m"s importante el espectro de #recuencia de la se*al transmitida $ue el propio medio de transmisión en s( mismo% !eg2n el rango de #recuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasifcar en tres tipos: radio,microondas y lu' -in#rarrojosAM bytes% La se*al de sincronismo en el e/tremo #uente, puede ser generada por el e$uipo terminal de datos o por el módem% Cuando se transmiten blo$ues de I,>AM bytes y se usan no m"s de I> bytes de cabecera y terminación, el rendimiento de transmisión supera el por I>>% •
Dentajas
Posee un alto rendimiento en la transmisión Los e$uipamientos son de tecnolog(a m"s completa y de costos m"s altos !on aptos para transmisiones de altas &elocidades -iguales o mayores a I,A>> baudios de &elocidad de modulación. El 9ujo de datos es m"s regular% Tambi+n llamada Transmisión !incrónica% 1 todo el conjunto de bits y de datos se le denomina TR11
Tipos de modulación Las #ormas b"sicas de odulación 1nalógica son: •
1mplitud
odulación en 1mplitud )oble banda lateral con portadora 1 )oble banda lateral sin portadora )8L!P 8anda lateral 2nica 8L5 •
1ngular
odulación en Frecuencia F odulación en Fase P )ependiendo del par"metro sobre el $ue se act2e, tenemos los distintos tipos de modulación: odulación en doble banda lateral -)!8. en ingl+s )ouble !ide 8and -)!8., es una modulación lineal $ue consiste en modifcar la amplitud de la se*al portadora en #unción de las &ariaciones de la se*al de in#ormación o moduladora% La modulación en doble banda lateral e$ui&ale a una modulación 1, pero sin reinserción de la portadora% odulación de amplitud -1.
La modulación de amplitud -1. es una t+cnica utili'ada en la comunicación electrónica, m"s com2nmente para la transmisión de in#ormación a tra&+s de una onda trans&ersal de tele&isión% odulación de #ase -P. Es una modulación $ue se caracteri'a por$ue la #ase de la onda portadora &ar(a en #orma directamente proporcional de acuerdo con la se*al modulante% La modulación de #ase no suele ser muy utili'ada por$ue se re$uieren e$uipos de recepción m"s complejos $ue los de #recuencia modulada% 1dem"s puede presentar problemas de ambigQedad para determinar si una se*al tiene una #ase de > o IO>% odulación de #recuencia -F. La #recuencia modulada -F. o modulación de #recuencia es una modulación angular $ue transmite in#ormación a tra&+s de una onda portadora &ariando su #recuencia% En aplicaciones analógicas, la #recuencia instant"nea de la se*al modulada es proporcional al &alor instant"neo de la se*al moduladora% )atos digitales pueden ser en&iados por el despla'amiento de la onda de #recuencia entre un conjunto de &alores discretos, una modulación conocida como F!B% •
odulación banda lateral 2nica -!!8, ó 8L5.
odulación de banda lateral 2nicaI -8L5. o -!!8. -del ingl+s !ingle !ide 8and. es una e&olución de la 1% La banda lateral 2nica es muy importante para la rama de la electrónica b"sica ya $ue permite transmitir se*ales de radio #recuencia $ue otras modulaciones no pueden transmitir% •
odulación de banda lateral &estigial -D!8, D!81, ó 8LD.
La modulación de banda lateral &estigial -en ingl+s Destigial !ide 8and -D!8.., es un tipo de modulación analógica lineal $ue consiste en fltrar parcialmente una de las dos bandas laterales resultantes de una modulación en doble banda lateral o de una modulación de amplitud%
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odulación de amplitud en cuadratura -S1.
La modulación de amplitud en cuadraturaI o S1 -del ingl+s $uadrature amplitude modulation. es una t+cnica $ue transporta datos, mediante la modulación de la se*al portadora, tanto en amplitud como en #ase% Esto se consigue modulando una misma portadora, des#asada en >% La se*al modulada en S1 est" compuesta por la sum a lineal de dos se*ales pre&iamente moduladas en )oble 8anda Lateral con Portadora !uprimida%
odulación por di&isión ortogonal de #recuencia -F)., tambi+n conocida como Jodulación por multitono discretoJ -)T. La modulación por di&isión ortogonal de #recuencia, en ingl+s rt0ogonal Fre$uency )i&ision ultiple/ing -F)., tambi+n llamada modulación por multitono discreto, en ingl+s )iscreet ultitone odulation -)T., es una modulación $ue consiste en en&iar la in#ormación modulando en S1 o en P!B un conjunto de portadoras de di#erente #recuencia% 4ormalmente se reali'a la modulación F) tras pasar la se*al por un codifcador de canal con el objeti&o de corregir los errores producidos en la transmisión, entonces esta modulación se denomina CF), del ingl+s Coded F)% )ebido al problema t+cnico $ue supone la generación y la detección en tiempo continuo de los cientos, o incluso miles, de portadoras e$uiespaciadas $ue #orman una modulación F), los procesos de modulación y demodulación se reali'an en tiempo discreto mediante la H)FT y la )FT respecti&amente% •
odulación de Espectro ensanc0ado por secuencia directa -)!!!.
El espectro ensanc0ado por secuencia directa -U ingl+s direct se$uence spread spectrum o )!!!., tambi+n conocido en comunicaciones mó&iles como )! C)1 -acceso m2ltiple por di&isión de código en secuencia directa., es uno de los m+todos de codifcación de canal -pre&ia a la modulación. en espectro ensanc0ado para transmisión de se*ales digitales sobre ondas radio#ónicas $ue m"s se utili'an% Tanto )!!! como F!! est"n defnidos por la HEEE en el est"ndar O>A%II para redes de "rea local inal"mbricas L14% Este es$uema de transmisión se emplea, con alguna &ariación, en sistemas C)1 as(ncronos -como por ejemplo 5T!.% •
odulación por longitud de onda
odulación por longitud de onda en tiempo real es un sistema de modulación de longitud de onda, utili'ado en algunas aplicaciones de espectrometr(a atómica y molecular% ide la amplitud del espectro de picos, -cresta a cresta o &alle a &alle de la onda. $ue se superponen a la inter#erencia y la inestabilidad de la radiación de #ondo% La modulación por longitud de onda utili'a un sistema modulador de longitud de onda $ue &ar(a la longitud de onda de obser&ación en #orma periódica% Puede consistir por ejemplo, de una oscilación de &oltaje aplicado a un l"ser de diodo sintoni'able, #uente de lu' o u na placa de re#ractor oscilante instalada en la ruta de la lu' en el interior de una ranura de entrada de un monocromador% •
odulación en anillo
odulación en anillo es una se*al de procesamiento de e#ectos en la electrónica, en relación con modulación de amplitud o #recuencia mi/ta% Es reali'ada por la multiplicación de dos se*ales, donde una es t(picamente una onda sinusoidal u otra #orma de onda simple% Es denominada de modulación anillo por$ue el circuito an"logo de diodos usado inicialmente para aplicar esta t+cnica tomó #orma de anillo% Este circuito es similar a un puente rectifcador, e/cepto $ue en lugar de los diodos se en#rentan i'$uierda o derec0o, &an en sentido a las agujas del reloj o anti0orario% Cuando la F) se usa en conjunción con t+cnicas de codifcación de canal, se denomina odulación por di&isión ortogonal de #recuencia codifcada -CF).%
Tambi+n se emplean t+cnicas de modulación por impulsos, pudiendo citar entre ellas: •
odulación por impulsos codifcados -PC.
La modulación por impulsos codifcados -HC o PC por sus siglas inglesas de Pulse Code odulation. es un procedimiento de modulación utili'ado para trans#ormar una se*al analógica en una secuencia de bits -se*al digital., este m+todo #ue in&entado por 1lec Ree&es en I=V% 5na trama o stream PC es una representación digital de una se*al analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en inter&alos uni#ormes -muestras., cada muestra puede tomar un conjunto fnito de &alores, los cuales se encuentran codifcados% Los 9ujos -streaming. PC tienen dos propiedades b"sicas $ue determinan su fdelidad a la se*al analógica original: la #recuencia de muestreo, es decir, el n2mero de &eces por segun do $ue se tomen las muestras y la pro#undidad de bit, $ue determina el n2mero de posibles &alores digitales $ue puede tomar cada muestra% •
odulación por anc0ura de pulsos -P.
La modulación por anc0o de pulsos -tambi+n conocida como P Wpronunciado pe dobleu&e emeX, siglas en ingl+s de pulse3idt0 modulation. de una se*al o #uente de energ(a es una t+cnica en la $ue se modifca el ciclo de trabajo de una se*al periódica -una senoidal o una cuadrada, por ejemplo., ya sea para transmitir in#ormación a tra&+s de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energ(a $ue se en&(a a un a carga% El ciclo de trabajo de una se*al periódica es el anc0o relati&o de su parte positi&a en relación con el per(odo% E/presado matem"ticamente: D es
el ciclo de trabajo
es el tiempo en $ue la #unción es positi&a -anc0o del pulso. T es •
el per(odo de la #unción odulación por duración de pulsos -P).
)e las palabras inglesas Pulse )ensity odulation -odulación de se*al por )ensidad de Hmpulsos., es usado en la representación y con&ersión de se*ales analógicas al dominio digital -y a la in&ersa.% 1 di#erencia de la modulación PC, la amplitud de una se*al no se codifca asign"ndole unos &alores de amplitud seg2n el n2mero de ni&eles de cuanti'ación, sino $ue en el P) la amplitud se representa por densidad o n2mero de impulsos en #unción del tiempo% •
odulación por amplitud de pulsos -P1.
La modulación P1 en donde la posición y el anc0o $uedan fjos y la amplitud es la $ue &ar(a% )ic0as amplitudes pueden ser reales o complejas% !i representamos las amplitudes en el plano complejo tenemos lo $ue se llaman constelaciones de se*al -incluir dibujo.% En #unción del n2mero de s(mbolos o amplitudes posibles se llama a la modulación 4P1% 1s( podemos tener AP1, MP1, A7>P1% )e la correcta elección de los puntos de la constelación -amplitudes. depende la inmunidad a ruido -distancia entre puntos. o la energ(a por bit -distancia al origen.% •
odulación por posición de pulsos -PP.
La odulación por Posición de Pulso, o en ingl+s, Pulse Position odulation -PP., En donde la 1mplitud y el anc0o son fjos y la posición en &ariable, es un tipo de modulación en la cual una palabra de R bits es codifcada por la transmisión de un 2nico pulso $ue puede encontrarse en alguna de las AY posiciones posibles% !i esto se repite cada Z segundos, la tasa de transmisión es de R
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