introduccion a la ingenieria de telecomunicaciones

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL PER

Vicerrectorado de Investigacin

INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE

TELECOMUNICACIONES TINS Bsicos

INGENIERA DE TELECOMUNICACIONES

TEXTOS DE INSTRUCCIN BSICOS (TINS) / UTP

Lima - Per

Introduccin a la Ingeniera de Telecomunicaciones

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INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE TELECOMUNICACIONES Desarrollo y Edicin : Vicerrectorado de Investigacin Elaboracin del TINS : Ing. Angel Valencia Miranda

Diseo y Diagramacin : Julia Saldaa Balandra

Soporte acadmico : Instituto de Investigacin

Produccin : Imprenta Grupo IDAT

Queda prohibida cualquier forma de reproduccin, venta, comunicacin pblica y transformacin de esta obra.


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El presente material contiene una compilacin de obras de Introduccin a

la Ingeniera de Telecomunicaciones publicadas lcitamente, resmenes de

los temas a cargo del profesor; constituye un material auxiliar de

enseanza para ser empleado en el desarrollo de las clases en nuestra

institucin.

ste material es de uso exclusivo de los alumnos y docentes de la

Universidad Tecnolgica del Per, preparado para fines didcticos en

aplicacin del Artculo 41 inc. C y el Art. 43 inc. A., del Decreto

Legislativo 822, Ley sobre Derechos de Autor.


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PRESENTACIN

El presente texto elaborado en el marco de desarrollo de la Ingeniera, es un material de ayuda instruccional, para la carrera de Ingeniera de Telecomunicaciones para la Asignatura de Introduccin a la Ingeniera de Telecomunicaciones, en el primer ciclo de estudios.

Plasma la iniciativa institucional de innovacin de la enseanza-aprendizaje educativo universitario, que en acelerada continuidad promueve la produccin de materiales educativos, actualizados en concordancia a las exigencias de estos tiempos.

Esta segunda edicin apropiadamente corregida, contiene temas seleccionados de diversas fuentes bibliogrficas, de uso frecuente en la enseanza de la Ingeniera de Telecomunicaciones; ha sido posible gracias a la relevante contribucin acadmica del Profesor Ing. ngel Valencia Miranda.

El texto, est ordenado en relacin al sillabus de la Asignatura, arriba mencionada y est estructurado en catorce captulos, cuyas descripciones genricas son como sigue:

El primer capitulo: Historia de las Telecomunicaciones, proporciona al alumno los conceptos de comunicacin, telecomunicacin; as como el de ingeniera de telecomunicaciones; presenta una breve historia de las telecomunicaciones, describe algunos dispositivos, tales como el telgrafo y el telfono; tambin se proporciona una cronologa de las telecomunicaciones en el Per.

En el segundo capitulo: Seales en Telecomunicaciones, se describe las seales as como su clasificacin y representacin; se proporciona conceptos sobre ondas y sobre el decibel.

En el tercer capitulo: Fourier y la frecuencia, se describe el teorema de Fourier y los conceptos de: espectro de frecuencias de una seal, ancho de banda, ondas senoidales y circuitos lineales, el teorema del muestreo.

En el cuarto capitulo: Filtros en telecomunicaciones, se proporciona la definicin de filtro en telecomunicaciones as como su clasificacin.

El capitulo 5: Tratamiento de la seal, describe el tratamiento de la seal as como la digitalizacin y la compresin.


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En el capitulo 6: Modulacin, se proporciona el concepto de modulacin as como una breve descripcin de los diferentes tipos de modulacin.

En el capitulo 7: Multiplexado, se proporciona el concepto de multiplexado y su clasificacin correspondiente.

En el capitulo 8: Tcnicas de transmisin de la informacin, se describen los modos de transmisin as como el concepto de canal de comunicacin, perturbaciones en la transmisin, velocidad de un sistema de transmisin, teorema de Nyquist y teorema de Shannon de la capacidad mxima de un canal.

En el capitulo 9: Medios de transmisin, se describe los medios de transmisin tales como: par trenzado, cable coaxial, fibra ptica y el cableado estructurado.

En el capitulo 10: Telemtica, se presenta al alumno una introduccin a la teora de las redes informticas.

En el capitulo 11: Redes de rea local, se proporciona al alumno la definicin, caractersticas y beneficios de una LAN, as como la descripcin de: Ethernet, Token Ring, redes LAN de alta velocidad y redes MAN (FDDI).

En el capitulo 12: Internet, se describe lo que es la Internet, su historia, beneficios y servicios que sta proporciona.

En el capitulo 13: Redes de Telecomunicaciones, se proporciona al alumno los fundamentos de las redes de telecomunicaciones.

En el capitulo 14: La Red Telefnica bsica, se describe el origen de la red telefnica, su estructura as como la red digital de servicios integrados (RDSI).

El capitulo 15: DAB (Digital Audio Broadcasting), describe la radiodifusin digital, as como las caractersticas de: DRM, DTV y HDTV.

En el capitulo 16: Las Nuevas Tecnologas, se describen algunas de las nuevas tecnologas tales como: PLC, Wi-Fi, LMDS y WiMax.

Finalmente, al cierre de estas lneas, el agradecimiento institucional al profesor Angel Valencia Miranda quien ha hecho posible la preparacin de esta segunda edicin, en el horizonte de mejora continua de material de instruccin, en el mbito de formacin profesional universitario.

Lucio Heraclio Huamn Ureta Vicerrectorado de Investigacin


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NDICE GENERAL

CAPTULO 1 HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES 1.1 COMUNICACIN ............................................................................ 15 1.2 TELECOMUNICACION................................................................... 16 1.2.1. Clasificacin segn el medio de propagacin ...................... 16 1.3 INGENIERIA DE TELECOMUNICACION .................................... 17 1.4 BREVE HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES ............. 17 1.5 DESCRIPCIN DE ALGUNOS DISPOSITIVOS ........................... 20 1.5.1 El telgrafo ........................................................................... 20 1.5.2 El Telfono........................................................................... 22 1.5.2.1 Evolucin del telfono y su utilizacin.................. 24 1.6 COMUNICACIN INALMBRICA: LAS ONDAS DE RADIO... 25 1.7 CRONOLOGIA DE LAS TELECOMUNICACIONES EN EL PERU 29 CAPTULO 2 SEALES EN TELECOMUNICACIONES 2.1 SEALES .......................................................................................... 37 2.2 SEALES EN BANDA BASE.......................................................... 38 2.3 REPRESENTACION DE LAS SEALES ....................................... 39 2.3.1 Representacin de seales en el tiempo ............................... 39 2.3.2 Representacin de las seales en la frecuencia .................... 39 2.4 DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE COMUNICACIN 40 2.4 CONCEPTOS SOBRE ONDAS ........................................................ 43 2.4.1 Definicin de onda ............................................................... 43 2.4.2 Clases de ondas .................................................................... 43 2.5 CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS.......................................... 44 2.6 ONDA ELECTROMAGNETICA ..................................................... 47 2.7 EL SONIDO ....................................................................................... 49 2.8 EL DECIBEL ..................................................................................... 52 2.7.1 Ganancia de potencia en decibeles....................................... 53 2.7.2 Referencia de 1 mW ............................................................ 54 CAPTULO 3 FOURIER Y LA FRECUENCIA 3.1 TEOREMA DE FOURIER ................................................................ 57 3.2 SERIES DE FOURIER ...................................................................... 58 3.2.1 Definicin de funcin peridica........................................... 58 3.2.2 Definicin de serie de Fourier.............................................. 58 3.3 ESPECTRO DE FRECUENCIAS DE UNA SEAL ....................... 60 3.4 ONDAS SENOIDALES..................................................................... 62


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3.5 CIRCUITOS LINEALES................................................................... 65 3.6 ANCHO DE BANDA ANALOGICO .............................................. 66 3.7 ANCHO DE BANDA DIGITAL ....................................................... 67 3.8 EL TEOREMA DEL MUESTREO (Teorema de Nyquist) ............... 68 CAPTULO 4 FILTROS EN TELECOMUNICACIONES 4.1 FILTROS............................................................................................ 71 4.1.1 Definicin de filtro ............................................................... 71 4.2 CLASIFICACION DE LOS FILTROS ............................................. 71 CAPTULO 5 TRATAMIENTO DE LA SEAL 5.1 QU ES TRATAMIENTO DE LA SEAL? .................................. 75 5.2 DIGITALIZACIN ........................................................................... 76 5.3 LA COMPRESIN............................................................................ 77 5.3.1 Tcnicas de compresin ....................................................... 77 5.3.1.1 Compresin sin prdida ......................................... 78 5.3.1.2 Compresin con prdida ........................................ 78 5.3.2 Medidas de Calidad.............................................................. 79 5.3.3 Compresin de audio............................................................ 80 5.3.3.1. El estndar MP3..................................................... 81 5.3.4 Compresin de vdeo............................................................ 81 5.3.4.1 El estndar MPEG-2 .............................................. 83 5.3.5. Compresin de datos ............................................................ 84 CAPTULO 6 MODULACIN 6.1 INTRODUCCION.............................................................................. 87 6.2 MODULACIN................................................................................. 88 6.2.1 Seales de transmisin y seales de datos ........................... 89 6.3 TIPOS DE MODULACION .............................................................. 89 6.4 PORQUE SE MODULA? ................................................................ 90 6.5 MODULADORA ANALOGICA Y PORTADORA ANALOGICA 91 6.5.1 Modulacin de Amplitud AM........................................... 91 6.5.1.1 Generacin de una seal AM................................. 91 6.5.1.2 Bandas laterales ..................................................... 95 6.5.1.3 Banda lateral nica................................................. 96 6.5.2 Modulacin de Frecuencia FM ......................................... 97 6.5.2.1 FM de banda angosta y FM de banda ancha.......... 101 6.5.3 Modulacin de fase PM..................................................... 102


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6.6 MODULADORA ANALGICA Y PORTADORA DIGITAL........ 105 6.6.1 Modulacin por amplitud de pulso (PAM) .......................... 106 6.6.2 Modulacin por posicin de pulso (PPM)............................ 106 6.6.3 Modulacin por duracin de pulso (PDM) .......................... 107 6.6.4 Modulacin por pulsos codificados (PCM) o MIC.............. 107 6.7 MODULADORA DIGITAL Y PORTADORA ANALGICA........ 120 6.7.1 Modulacin por desplazamiento en amplitud (ASK)........... 121 6.7.2 Modulacin por desplazamiento en frecuencia (FSK)......... 121 6.7.3 Modulacin por desplazamiento de fase (PSK) ................... 122 6.8 El MODEM ........................................................................................ 123 CAPTULO 7 MULTIPLEXADO 7.1 CONCEPTO DE MULTIPLEXACION ............................................ 129 7.2 MULTIPLEXOR................................................................................ 129 7.3 MULTIPLEXADO POR DIVISIN DE FRECUENCIA(FDM) ..... 130 7.3.1 Normas del FDM.................................................................. 132 7.4 MULTIPLEXADO POR DIVISIN TEMPORAL SINCRONA (TDM)

sncrona .............................................................................................. 135 7.5 MULTIPLEXADO POR DIVISIN TEMPORAL ASINCRONA (TDM

asncrona o TDM estadstico) ............................................................ 136 CAPTULO 8 TCNICAS DE TRANSMISIN DE LA INFORMACIN 8.1 MODOS DE TRANSMISION: SERIE Y PARALELO.................... 139 8.1.1 Introduccin ......................................................................... 139 8.1.2 Transmisin en modo paralelo ............................................. 139 8.1.3 Transmisin en modo serie .................................................. 140 8.2 CANAL DE COMUNICACIN ....................................................... 143 8.2.1 Ancho de banda de un canal................................................. 143 8.2.2 Tipos de comunicacin......................................................... 143 8.3 PERTURBACIONES EN LA TRANSMISIN................................ 145 8.3.1 Atenuacin ........................................................................... 145 8.3.2 Ruido .................................................................................... 145 8.3.3 Distorsin ............................................................................. 147 8.3.4 Interferencia ......................................................................... 147 8.3.5 Relacin seal a ruido .......................................................... 148 8.4 VELOCIDADES EN UN SISTEMA DE TRANSMISIN .............. 148 8.4.1 Velocidad de modulacin..................................................... 148 8.4.2 Velocidad de transmisin ..................................................... 149 8.4.3 Relacin entre Vm y Vt ......................................................... 151


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8.5 Capacidad o velocidad mxima de un canal....................................... 151 8.5.1 Teorema de Nyquist ............................................................. 151 8.5.2 El teorema de Shannon de capacidad mxima de un canal . 151 8.6 Tipos de conexin .............................................................................. 153 CAPTULO 9 MEDIOS DE TRANSMISIN 9.1 DEFINICION DE MEDIO DE TRANSMISION .............................. 155 9.2 MEDIOS GUIADOS.......................................................................... 155 9.2.1 Pares trenzados..................................................................... 156 9.2.2 Cable coaxial ........................................................................ 158 9.2.3 Fibra optica........................................................................... 160 9.3 MEDIOS NO GUIADOS................................................................... 166 9.3.1 Microondas ....................................................................... 168 9.3.2 Ondas de radio...................................................................... 171 9.3.3 Infrarojo ............................................................................. 172 9.4 CABLEADO ESTRUCTURADO ..................................................... 172 9.4.1 Norma EIA/TIA-568 (A /B) ..................................................... 174 9.4.2 Normativas para el cableado estructurado................................. 175 9.4.3 Componentes de un sistema ..................................................... 179 CAPTULO 10 TELEMTICA 10.1 TELEMATICA .................................................................................. 185 10.2 TEORA DE LAS REDES INFORMTICAS.................................. 185 10.2.1 Qu es una red? ................................................................. 185 10.2.2 Beneficios de las redes de comunicacin............................. 185 10.2.3 Como funciona una red ........................................................ 186 10.2.4 Conceptos bsicos asociados a redes ................................... 186 10.3 COMPONENTES DE HARDWARE DE UNA RED ....................... 187 10.4 CLASIFICACION DE LAS REDES ................................................. 188 10.4.1 Clasificacion Segn la tecnologa de transmisin................ 188 10.4.2 Redes de Conmutacin......................................................... 190 10.4.3 Clasificacin de las redes segn su escala o extensin ........ 197 10.5 TOPOLOGAS DE REDES............................................................... 199 10.5.1 Topologa en bus .................................................................. 200 10.5.2 Topologa en anillo............................................................... 200 10.5.3 Topologa en estrella ............................................................ 201 10.5.4 Topologa en rbol ............................................................... 201 10.5.5 Topologas lgicas................................................................ 202 10.5.5.1 Topologa anillo-estrella ........................................ 202 10.5.5.2 Topologa bus-estrella ........................................... 203


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10.6 SERVICIOS ....................................................................................... 204 10.6.1 Tipos de Servicio.................................................................. 204 10.6.2 Calidad de Servicio. ............................................................ 204 10.7 INTRODUCCIN A LOS PROTOCOLOS...................................... 205 10.7.1 Cmo funcionan los protocolos............................................ 205 10.8 MODELOS DE REFERENCIA......................................................... 207 10.8.1 El modelo de referencia OSI ................................................ 207 10.8.2 El modelo de referencia TCP/IP........................................... 211 CAPTULO 11 REDES DE REA LOCAL 11.1 DEFINICION DE LAN...................................................................... 217 11.2 CARACTERSTICAS DE UNA LAN .............................................. 217 11.3 QU BENEFICIOS APORTA? ....................................................... 218 11.4 CONCEPTOS DE REDES LOCALES.............................................. 218 11.4.1 Elementos de una LAN ........................................................ 218 11.4.2 Arquitecturas de Red............................................................ 218 11.4.3. Organizaciones de Estandarizacin...................................... 219 11.4.4 Topologa de Red ................................................................. 221 11.4.5 Tcnicas de Acceso al Medio............................................... 221 11.5 ETHERNET ....................................................................................... 222 11.5.1 Origen de Ethernet ............................................................... 222 11.5.2 Ethernet y el Nivel Fsico..................................................... 223 11.5.3 Ethernet y el Subnivel MAC ................................................ 224 11.6 TOKEN RING.................................................................................... 226 11.7 LAN's DE ALTA VELOCIDAD ....................................................... 228 11.7.1 Fast Ethernet......................................................................... 228 11.7.2 100VG-AnyLAN.................................................................. 229 11.8 REDES MAN: FDDI.......................................................................... 230 CAPTULO 12 INTERNET 12.1 INTERNET...................................................................................... 233 12.2 HISTORIA DE INTERNET............................................................ 233 12.3 SERVICIOS QUE BRINDA INTERNET....................................... 235 12.4 REQUERIMIENTOS PARA TENER ACCESO A INTERNET.... 239 12.5 EL INTERNET DE HOY ................................................................ 239 12.6 INTERNET...................................................................................... 239 12.7 NUEVOS USOS DE INTERNET ................................................... 240 12.8 INTERNET Y SOCIEDAD............................................................. 240 12.9 GENERO DE LA PALABRA INTERNET ................................... 240 12.10 ICANN............................................................................................. 241


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12.11 ACCESO PBLICO A INTERNET ............................................. 241 12.12 LA COLABORACIN ................................................................. 242 12.13 IDIOMAS ...................................................................................... 242 12.14 CENSURA..................................................................................... 242 CAPTULO 13 REDES DE TELECOMUNICACIONES 13.1 FUNDAMENTOS DE REDES DE TELECOMUNICACIONES 243 CAPTULO 14 LA RED TELEFNICA BSICA 14.1 ORIGEN ........................................................................................ 259 14.2 LAS CENTRALES DE CONMUTACIN .................................. 260 14.3 LA SEALIZACIN EN LA RED ............................................. 260 14.4 EL TELFONO ANALGICO .................................................... 261 14.5 SEALIZACIN POR CANAL ASOCIADO Y CANAL COMN 263 14.6 EL TRFICO TELEFNICO ...................................................... 264 14.7 ESTRUCTURA DE LA RED TELEFNICA ............................ 265 14.8 LOS SERVICIOS 900. RED INTELIGENTE .............................. 265 14.9 RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS ....................... 266 14.9.1 Modalidades de servicio ................................................. 267 14.9.2 Canales en la RDSI .......................................................... 267 CAPTULO 15 DAB (DIGITAL AUDIO BROADCASTING) 15.1 Radiodifusin................................................................................. 269 15.2 DAB .............................................................................................. 269 15.2.1 Caracteristicas del sistema DAB DAB ............................... 269 15.3 Televisin Digital (DTV)............................................................... 274 15.4 HDTV ............................................................................................ 278 CAPTULO 16 LAS NUEVAS TECNOLOGAS 16.1 POWER LINE COMMUNICATIONS ......................................... 285 16.2 Wi-Fi .............................................................................................. 287 16.3 LMDS ............................................................................................ 289 16.4 WiMAX ......................................................................................... 292 BIBLIOGRAFA ....................................................................................... 297


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DISTRIBUCIN TEMTICA

Clase N Tema Semana Horas

1 HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES 1 02

2 SEALES EN TELECOMUNICACIONES 2 02

3 FOURIER Y LA FRECUENCIA 3 02

4 FILTROS EN TELECOMUNICACIONES 4 02

5 TRATAMIENTO DE LA SEAL 5 02

6 MODULACIN 6 02

7 MODULADORA ANALGICA Y PORTADORA

DIGITAL 7 02

8 MODULADORA DIGITAL Y PORTADORA ANALGICA

8 02

9 MULTIPLEXADO 9 02

10 E X A M E N P A R C I A L 10 02

11 TCNICAS DE TRANSMISIN DE LA INFORMACIN

11 02

12 MEDIOS DE TRANSMISIN 12 02

13 TELEMTICA 13 02


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Clase N Tema Semana Horas

14 REDES DE REA LOCAL 14 02

15 INTERNET 15 02

16 REDES DE TELECOMUNICACIONES 16 02

17 LA RED TELEFNICA BSICA 17 02

18 DAB (DIGITAL AUDIO BROADCASTING) Y LAS NUEVAS TECNOLOGAS 18 02

19 E X A M E N F I N A L 19 02

20 E X A M E N S U S T I T U T O R I O 20 02


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CAPITULO 1: Historia de las Telecomunicaciones

1.1 COMUNICACIN Desde el punto de vista etimolgico, la palabra "comunicacin" proviene de la raz latina communicare, es decir, "hacer comn" algo. Por otra parte, "informacin" tiene su origen en las palabras in y formare, es decir, "instruir hacia adentro". A partir de estas dos palabras, y debido a la importancia que en pocas recientes han cobrado, se ha generado una enorme cantidad de variantes, cada una con un significado muy preciso, aplicable a ciertos tipos de situaciones. Por ejemplo, "telecomunicaciones" significa comunicar a distancia, "informtica" (que proviene de "informacin", auto y mtica) supone el procesamiento automtico de la informacin; "telemtica " es la conjuncin de "telecomunicaciones" e "informtica", e implica la transmisin y el procesamiento automtico de la informacin. En una de las obras de mayor repercusin sobre las telecomunicaciones modernas, A Mathematical Theory of Communication, de C. E. Shannon y W. Weaver, editada por la University of Illinois Press, en 1949, se define el concepto de comunicacin de una manera muy sencilla: "comunicacin son todos aquellos procedimientos por medio de los cuales una mente afecta a otra". Esto incluye voz, texto impreso o escrito, msica, artes, teatro y danza. En la misma obra se ampla la idea anterior para incluir la posibilidad de comunicacin entre maquinas: "comunicacin son todos aquellos procedimientos por medio de los cuales un mecanismo afecta la operacin de otro", y se menciona explcitamente, como ejemplo, el control de aviones. Entonces, por comunicacin se entiende el intercambio de informacin (mensajes) entre dos o ms usuarios, el mensaje puede ser voz, texto, datos o imgenes fijas o en movimiento. Quienes se comunican:

Persona a Persona: Por voz. Por medios electromagnticos o de luz (F.O.)

Persona a mquina: Teclado. Monitor de PC. Cajero Automtico, etc.


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Maquina a mquina: Redes de computadoras. Telemetra, aunque finalmente la informacin es interpretada por los humanos

1.2 TELECOMUNICACION Se refiere a todo procedimiento que permite a un usuario hacer llegar a uno o varios usuarios determinados (ej. telefona) o eventuales (ej. radio, televisin), informacin de cualquier naturaleza (documento escrito, impreso, imagen fija o en movimiento, videos, voz, msica, seales visibles, seales audibles, seales de mandos mecnicos, etc.), empleando para dicho procedimiento, cualquier sistema electromagntico para su transmisin y/o recepcin (transmisin elctrica por hilos, radioelctrica, ptica, o una combinacin de estos diversos sistemas). La definicin dada por la ITU (International Telecommunication Union) para Telecomunicacin es: Toda emisin, transmisin y recepcin de signos, seales, escritos e imgenes, sonidos e informaciones de cualquier naturaleza, por hilo, radioelectricidad, medios pticos u otros sistemas electromagnticos. 1.2.1. Clasificacin segn el medio de propagacin Telecomunicaciones Terrestres: Son aquellas cuyo medio de propagacin son lneas fsicas, estas pueden ser cables de cobre, cable coaxial, guiaondas, fibra ptica, par trenzado, etc. Telecomunicaciones Radioelctricas: Son aquellas que utilizan como medio de propagacin la atmsfera terrestre, transmitiendo las seales en ondas electromagnticas, ondas de radio, microondas, etc. dependiendo de la frecuencia a la cual se transmite. Telecomunicaciones Satelitales: Son aquellas comunicaciones radiales que se realizan entre estaciones espaciales, entre estaciones terrenas con espaciales, entre estaciones terrenas (mediante retransmisin en una estacin espacial). Las estaciones espaciales se encuentran a distintas alturas fuera de la atmsfera.


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1.3 INGENIERIA DE TELECOMUNICACION La Ingeniera de telecomunicacin es una rama de la ingeniera, que usa la electrnica para resolver problemas de diseo electrnico, interconexin de redes, y transmisin de seales. Uno de los papeles del ingeniero de telecomunicacin en cuanto al diseo de nuevos sistemas de comunicacin es analizar las propiedades fsicas del medio de transmisin, y las propiedades estadsticas del mensaje para disear los mecanismos de codificacin y decodificacin ms efectivos. La otra y que ms profesionales ocupan hoy en da son las redes digitales y analgicas a lo largo y ancho del planeta (ocanos incluidos) donde existan personas que necesiten comunicarse. Su trabajo es disear, instalar, operar y mantener redes de difusin de Radio y Televisin, Redes Telefnicas fijas (pares y coaxiales de cobre), Celulares (celdas de radio) y Globales mediante telfonos satelitales, redes de comunicacin de datos privadas y pblicas. Obviando posibles predecesores en la mitologa griega, la mensajera a caballo y las seales de humo, la ingeniera de Telecomunicaciones tal y como se concibe actualmente empez con la telegrafa. Desde sus inicios ha estado profundamente unida a la electrnica de seal En algunos pases se conoce como ingeniera electrnica. 1.4 BREVE HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES JAMES CLERK MAXWELL

Nacimiento: 13 de Junio de 1831 Edimburgo

Muerte: 5 de Noviembre de 1879 Glenlair

Ocupacin: Cientfico

Campo(s): electromagnetismo, termodinmica

Cnyuge(s): Katherine Maxwell

Residencia: Reino Unido

JAMES CLERK MAXWELL


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La base matemtica sobre las que se desarrollan las telecomunicaciones fue desarrollada por el fsico ingls James Clerk Maxwell. Maxwell en el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declar que su principal tarea consista en justificar matemticamente conceptos fsicos descritos hasta ese momento de forma nicamente cualitativa, como las leyes de la induccin electromagntica y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, Maxwell introdujo el concepto de onda electromagntica, que permite una descripcin matemtica adecuada de la interaccin entre electricidad y magnetismo mediante sus clebres ecuaciones que describen y cuantifican los campos de fuerzas. Maxwell predijo que era posible propagar ondas por el espacio libre utilizando descargas elctricas, hecho que corrobor Heinrich Hertz en 1887, ocho aos despus de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de la comunicacin rpida a distancia. Hertz desarroll el primer transmisor de radio generando radiofrecuencias entre 31 MHz y 1.25 GHZ

Nacionalidad(es): Ingls

Institucin: Marischal College de Aberdeen (1856-1860), Kings College de Londres(1860-1871), Cambridge(1871-1879)

Alma Mater: Cambridge

Conocido por: Creacin de la teora electromagntica y la teora cintica de gases.

Premios: Medalla Rumford en 1860.

En el mundo cientfico se le considera el ms grande de todos los tiempos


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HEINRICH RUDOLF HERTZ Las telecomunicaciones, como tal, comienzan en la primera mitad del siglo XIX con el telgrafo elctrico, que permiti el enviar mensajes cuyo contenido letras y nmeros. A esta invencin se le hicieron dos notables mejoras: la adicin, por parte de Charles Wheatstone de una cinta perforada para poder recibir mensajes sin que un operador estuviera presente y la capacidad de enviar varios mensajes por la misma lnea, que luego se llam telgrafo mltiple, aadida por Emile Baudot.

Ms tarde vino el telfono, con el que fue posible comunicarse utilizando la voz, y posteriormente, la revolucin de la comunicacin inalmbrica: las ondas de radio. A principios del siglo XX aparece el teletipo que utilizando el cdigo Baudot, permita enviar texto en algo parecido a una mquina de escribir y tambin recibir texto, que era impreso por tipos movidos por rels. El trmino telecomunicacin fue definido por primera vez en la reunin conjunta de la XIII Conferencia de la UTI (Unin Telegrfica Internacional) y la III de la URI (Unin Radiotelegrfica Internacional) que se inici en Madrid el da 3 de septiembre de 1932. La definicin entonces aprobada del trmino fue: Telecomunicacin es toda transmisin, emisin o recepcin, de signos, seales, escritos, imgenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios pticos u otros sistemas electromagnticos. El da 9 de diciembre de 1932, en virtud de los acuerdos alcanzados en la reunin antes citada, se firm en Madrid el Convenio por el que se creaba la Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT) que en el futuro sustituira a los dos organismos anteriores (UTI y URI). El siguiente artefacto revolucionario en las telecomunicaciones (por all de la mitad del siglo) fue el mdem que hizo posible la transmisin de datos entre computadoras y otros dispositivos. En la dcada de los sesenta comienza la unin entre la telecomunicacin y la informtica con el uso de satlites de comunicacin y las redes de conmutacin de paquetes. La dcada siguiente se caracteriz por la aparicin de las redes de computadoras y los protocolos y arquitecturas que serviran de base para las


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telecomunicaciones modernas (en estos aos aparece la ARPANET, que dio origen a la Internet). Tambin cabe destacar que en estos aos comienza el auge de la normalizacin de las telecomunicaciones: el CCITT trabaja en la normalizacin de las redes de conmutacin de circuitos y de conmutacin de paquetes y la Organizacin Internacional para la Estandarizacin crea el modelo OSI. A finales de los aos setenta aparecen las redes de rea local. En los aos ochenta las computadoras personales se volvieron populares, aparecen las redes digitales y las redes de telecomunicaciones comienzan a hacerse omnipresentes. En la ltima dcada del siglo XX aparece la Internet, que se expandi enormemente y a principios del siglo XXI estamos viviendo los comienzos de la interconexin total, a travs de todo tipo de dispositivos que son cada vez ms rpidos, ms compactos y ms poderosos. 1.5 DESCRIPCIN DE ALGUNOS DISPOSITIVOS 1.5.1 El telgrafo El telgrafo es un dispositivo de telecomunicacin destinado a la transmisin de seales a distancia, el de ms amplio uso a lo largo del tiempo ha sido el telgrafo elctrico, aunque tambin se han utilizado telgrafos pticos de diferentes formas y modalidades funcionales. Si bien el telgrafo elctrico que conocemos hoy fue presentado por Samuel Morse el 6 de febrero de 1833, no es menos cierto que Gauss y Weber se comunicaban ya al menos desde 1822 mediante un telgrafo elctrico creado por ellos mismos que una los despachos de ambos, situados en el observatorio astronmico y la facultad de Fsica respectivamente, y distantes algo ms de dos kilmetros. (No hay que olvidar que Gauss colaboraba activamente con Weber en las investigaciones de este ltimo sobre electromagnetismo). El dispositivo de Morse est constituido por una estacin transmisora y una estacin receptora enlazadas ambas mediante una lnea constituida por un solo hilo conductor. En la Figura 1.1 se representan de forma muy esquematizada los elementos que componen las dos estaciones, el funcionamiento del conjunto es el siguiente: Cuando en la estacin transmisora se cierra el interruptor (manipulador) circula una corriente por el siguiente circuito: polo positivo, lnea, electroimn, tierra, polo negativo, lo que tiene como consecuencia que, activado el electroimn, sea atrada una pieza metlica terminada en un punzn que


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presiona una tira de papel, que se desplaza mediante unos rodillos de arrastre, movidos por un mecanismo de relojera, sobre un cilindro impregnado de tinta, de tal forma que, segn la duracin de la pulsacin del interruptor, se traducir en la impresin de un punto o una raya en la tira de papel. La combinacin de puntos y rayas se puede traducir en letras mediante el uso de un cdigo convenido, en la prctica el ms utilizado durante muchos aos ha sido el cdigo Morse. Posteriores mejoras de los dispositivos emisores y transmisores han permitido la transmisin de mensajes de forma ms rpida, sin necesidad de recurrir a la traduccin manual del cdigo, as como el envo simultneo de ms de una transmisin simultnea por la misma lnea.

Figura 1.1- Representacin esquemtica de una instalacin telegrfica Uno de estos dispositivos telegrficos avanzados es el teletipo, todava en uso en muchos ambientes, tanto informativos como empresariales, aunque ltimamente est siendo desplazado por el correo electrnico. En 1910 si invent el teletipo o teleimpresor, que permiti el envo de mensajes a distancia utilizando el cdigo Baudot creado por Emile Baudot en 1874. Los teletipos tenan un distribuidor rotante capaz de enviar un carcter por vuelta compuesto por 5 bits que se acompaaban de otros datos de arranque y parada. Asimismo, mediante el empleo de la denominada telegrafa armnica, se puede utilizar un circuito telefnico para el envo de mltiples


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comunicaciones telegrficas simultneas, mediante la utilizacin de tonos de distinta frecuencia en la banda vocal 1.5.2 El Telfono Aunque alguien intentara ver un precedente del telfono en el uso de tubos para transmitir la voz a cierta distancia, lo cierto es que el trmino telfono no aparece registrado hasta 1830 en francs, y 1844 en ingls, y slo para significar aparato acstico, sin atisbar en lo ms mnimo el gran futuro que, de acuerdo con su etimologa: voz a distancia, le aguardaba. A diferencia de la telegrafa, que existi en otra modalidad (ptica) antes que en la elctrica, la telefona no poda existir antes del recurso de la electricidad y el magnetismo. Tal vez por ello, su descubrimiento, aunque no su ocurrencia, fue bastante accidental. En 1854, un investigador francs, llamado Bourseul, sugiri que, con las vibraciones de la voz, un diafragma pudiera abrir y cerrar un contacto elctrico, y que las pulsaciones elctricas as producidas hicieran que otro diafragma vibrase, reproduciendo el sonido. Sobre esta idea, un profesor alemn, Phillip Reis, trabaj en 1860, y aunque consigui transmitir distintos tonos musicales, la transmisin de la voz no result inteligible. No obstante, hizo demostraciones por Europa, y, casualmente, en Escocia mientras estaba all Alexander Graham Bell. Bell, profesor de elocucin y fontica, como su padre y abuelo, tena un profundo conocimiento de la naturaleza del sonido y de la msica, y al mismo tiempo una gran curiosidad cientfica. Empez sus experimentos elctricos buscando hacer ms rpida la telegrafa, inspirado en la idea de transmitir por la lnea diferentes notas musicales simultneamente [de ah la posterior denominacin de telegrafa armnica], de modo que con cada una se pudiera enviar un mensaje separado, y en la persecucin de tal finalidad fue donde intuy que la idea de transmitir simultneamente distintas tonalidades poda abarcar la voz humana. No obstante, cuando en 1874 sus progresos permitieron a Bell informar de la posibilidad de una telegrafa mltiple a su futuro suegro, Gardiner G. Hubbard, ste fue tan resolutivo en prestarle su apoyo financiero (con tal de romper el monopolio de la Western Union Telegraph Company) que Bell prosigui su trabajo sobre telegrafa armnica, al que Hubbard le urga, sin


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atreverse a mencionarle que tambin estaba explorando la idea, que recientemente le rondaba, de transmitir la voz elctricamente. Hasta que en junio de 1875, mientras experimentaba con su telegrafa armnica, descubri que poda escuchar el sonido de la campanilla de un reloj transmitido elctricamente. El 14 de febrero de 1876 Alexander Graham Bell presentaba solicitud de patente de su telfono. Y slo unas horas despus, un superintendente de la Western Union Telegraph Company, Elisha Gray, presentaba aviso de patente (a cumplimentar como solicitud en 3 meses) de un telfono semejante. Pero los tribunales sentenciaron a favor del primero. El aparato que Bell patent era sumamente simple, pues tan solo constaba de una membrana acoplada mecnicamente a una pieza metlica prxima al ncleo de una bobina (al modo de la armadura de un rel), el mismo dispositivo actuaba como transmisor (micrfono) y como receptor (auricular). Dos de estos dispositivos, cuyas bobinas se conectaban en serie a travs de dos hilos conductores en los que una batera elctrica estableca una pequea corriente, formaban el sistema de transmisin. Al hablar delante de la membrana de cualquiera de ellos, sta vibraba con el sonido de la voz, transmitiendo su vibracin a la pieza metlica que, prxima al ncleo de la bobina, induca en ella variaciones de corriente anlogas a las vibraciones del sonido, tales variaciones de corriente alcanzaban la bobina del dispositivo distante, donde hacan vibrar anlogamente a la pieza metlica prxima a su ncleo, la cual transmita la vibracin a la membrana acoplada, reproduciendo sta un sonido anlogo al de la voz original. Se trataba por tanto de un sistema que transmita, por un par de conductores, variaciones de corriente elctrica anlogas a las vibraciones sonoras de la voz, de la que se obtenan y a la que reproducan en virtud del aparato descrito, el cual fue lo que constituy invencin. Como conversor (o ms propiamente transductor, diramos hoy) analgico-analgico, del sonido de la voz en corriente elctrica y viceversa, el telfono de Bell result as decisivo para hacer realidad la transmisin elctrica de la voz a distancia, esto es, la telefona. En 1876 fueron presentados en la Exposicin de Filadelfia los primeros prototipos telefnicos, la invencin del telfono ha sido histricamente atribuida


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a Alexander Graham Bell que construy el primero en Boston (Massachusets), en 1876. Actualmente se sabe que plagi el invento de Antonio Meucci y aunque en su momento esto fue objeto de pleitos en Estados Unidos, no se le llegaron a reconocer sus derechos antes de su muerte en 1896. No obstante, el 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos reconoci oficialmente a Antonio Meucci como inventor del telfono y Bell fue quien lo patent. 1.5.2.1 Evolucin del telfono y su utilizacin Desde su concepcin original, se han ido introduciendo mejoras sucesivas tanto en el propio aparato telefnico, como en los mtodos y sistemas de explotacin de la red. En lo que se refiere al propio aparato telefnico, se pueden sealar varias cosas:

La introduccin del micrfono de carbn, que aumentaba de forma considerable la potencia emitida y por tanto el alcance mximo de la comunicacin.

El dispositivo antilocal para evitar la perturbacin en la audicin causada por el ruido ambiente del local donde est instalado el telfono.

La marcacin por pulsos mediante el denominado disco de marcar. La marcacin por tonos multifrecuencia. La introduccin del micrfono de electret o electret, prcticamente

usado en todos los aparatos modernos, que mejora de forma considerable la calidad del sonido.

En cuanto a los mtodos y sistemas de explotacin de la red telefnica se puede sealar:

La telefona fija o convencional que es aquella que hace referencia a las lneas y equipos que se encargan de la comunicacin entre terminales telefnicos no portables y generalmente enlazados entre ellos o con la central por medio de conductores metlicos.

La centralita telefnica de conmutacin manual para la interconexin mediante la intervencin de un operador/a de distintos telfonos, creando de esta forma un primer modelo de red.

La introduccin de las centrales telefnicas de conmutacin automtica, constituidas mediante dispositivos electromecnicos, de las que han existido, y en algunos casos an existen, diversos sistemas (rotatorios, barras cruzadas y otros ms complejos).


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Las centrales de conmutacin automtica electromecnicas, pero controladas por ordenador.

Las centrales digitales de conmutacin automtica totalmente electrnicas y controladas por ordenador, la prctica totalidad de las actuales, que permiten multitud de servicios complementarios al propio establecimiento de la comunicacin (los denominados servicios de valor aadido).

La introduccin de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) y las tcnicas xDSL o de banda ancha (ADSL, HDSL, etc.,) que permiten la transmisin de datos a ms alta velocidad.

La telefona mvil o celular, que posibilita la transmisin inalmbrica de voz y datos, pudiendo ser estos a alta velocidad en los nuevos equipos de tercera generacin.

Existen casos particulares en telefona fija en los que la conexin con la central se hace por medios radioelctricos, como es el caso de la telefona rural mediante acceso celular, en la que se utiliza parte de la infraestructura de telefona mvil para facilitar servicio telefnico a zonas de difcil acceso para las lneas convencionales de hilo de cobre. No obstante estas lneas a todos los efectos se consideran como de telefona fija. 1.6 COMUNICACIN INALMBRICA: LAS ONDAS DE RADIO Una vez que Hertz demostr que en la naturaleza existen realmente las ondas electromagnticas que Maxwell haba anticipado, se inici una serie de estudios tericos y experimentales para encontrar sus diversas propiedades. En la parte terica fue necesario desarrollar una serie de mtodos matemticos para poder extraer las propiedades de las ecuaciones de Maxwell. Las predicciones tericas que se obtuvieron de esta manera fueron consistentemente verificadas en el laboratorio. En Estados Unidos Nikola Tesla logr hacer varias demostraciones usando descargas de alto voltaje y de alta frecuencia, para lo cual invent una bobina, llamada bobina de Tesla, que posteriormente fue de utilidad para las comunicaciones inalmbricas. En 1892 William Crookes public un trabajo en la revista inglesa Fortnightly Review, en el que propona las bases para utilizar ondas electromagnticas como medio para transmitir seales telegrficas a travs del espacio, es decir, telegrafa sin hilos o inalmbrica.


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Fue en 1894 cuando el fsico ingls Oliver Lodge, basndose en el trabajo de Crookes, desarroll el primer sistema de comunicacin inalmbrica. Con los aparatos que construy demostr la recepcin de una seal a travs de una distancia aproximada de 100 m, para lo cual us un circuito sintonizador. Avances posteriores le permitieron ampliar la distancia a un kilmetro, en 1894 el ingeniero italiano Guglielmo Marconi (1874-1937) ley la biografa de Hertz e inmediatamente empez a trabajar en la idea de usar las ondas electromagnticas para transmitir seales. Construy los aparatos descritos por Hertz, a los cuales les aadi un cohesor, que es un tubo de vidrio que contiene limaduras de hierro, y conect tanto el transmisor como el receptor a una antena. Una seal elctrica que pase por el cohesor hace que las limaduras se unan durante el intervalo que dura la seal; de esta manera este dispositivo detecta ondas electromagnticas. En 1895 Marconi prob sus aparatos, con los cuales logr enviar seales hasta distancias de un par de kilmetros. Marconi ofreci sus inventos al gobierno italiano, pero como la respuesta tard en llegar decidi ir a Inglaterra, donde en 1896 obtuvo la primera de sus muchas patentes. Marconi afirmaba que sera posible enviar seales a distancias de 150 km. Sin embargo, muchos cientficos rechazaron su pretensin con el argumento de que, si las seales se propagaban en lnea recta, entonces se perderan en el espacio antes de poder seguir la curvatura de la Tierra. Marconi realiz muchos experimentos, y fue aumentando poco a poco la distancia de la transmisin. Descubri que si conectaba a tierra uno de los extremos del transmisor, y el otro extremo a una varilla larga, entonces las ondas parecan ser guiadas alrededor de la superficie terrestre; de esta manera logr transmisiones a travs de distancias increbles para su poca. En 1898 transmiti seales a travs del Canal de la Mancha y en 1901 logr una transmisin a travs del Ocano Atlntico: de Polhu en Cornualles, Inglaterra, hasta San Juan de Terranova, Canad. El transmisor utilizado por Marconi fue muy sencillo, pues consista en un transformador con un extremo de su secundario conectado a una varilla o antena y el otro a tierra. En la figura 1.2 vemos un esquema del circuito usado. El primario del transformador forma parte del circuito. Al cerrar el interruptor la corriente que circula por l vara con el tiempo, por lo que el primario del transformador induce en el secundario una corriente. La relacin de


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vueltas en el transformador es tal que en el secundario se genera un alto voltaje, dando lugar a que la antena radie ondas electromagnticas. Al llegar estas ondas al receptor (Figura 1.2) son captadas por la antena, por lo que circula una corriente variable por el primario del transformador del receptor, que a su vez induce una corriente en el secundario. Pero este secundario forma parte de un circuito que contiene una bocina que transforma la corriente en una seal sonora. As se pueden transmitir seales codificadas, por ejemplo por medio de la convencin de Morse, que fue lo que hizo Marconi.

Figura 1.2. Esquema de los circuitos emisor y receptor utilizados por Marconi.

Una vez que Marconi logr transmitir una seal trasatlntica, form de inmediato una compaa con el fin de explotar su invento. El 2 de enero de 1909 se hundi el barco ingls Republic. Afortunadamente contaba con un aparato de Marconi, por lo que pudo solicitar auxilio, y se salv casi toda la tripulacin. En los aos sucesivos los barcos, en particular los de guerra, fueron provistos de aparatos de radiotelegrafa. As durante sus travesas los barcos podan recibir noticias de tierra, y en 1904, por ejemplo, los trasatlnticos impriman peridicos a bordo con noticias recibidas de tierra firme. El xito obtenido por Marconi en sus transmisiones a larga distancia hizo que varios investigadores se pusieran a pensar cul era el motivo de que las ondas electromagnticas siguieran la curvatura de la Tierra.


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Fueron A. E. Kenelly y Heaviside quienes, en forma independiente, desarrollaron una teora en la que proponan que en la atmsfera haba una capa formada por partculas elctricamente cargadas que reflejaba las ondas electromagnticas. Al enviar una seal de A (Figura 1.3) la onda se reflejaba y regresaba a la superficie en el punto C; la Tierra reflejaba nuevamente esta seal a la ionosfera y se volva a repetir esta sucesin hasta que la seal llegaba a su destino en B.

Figura 1.3. La ionosfera permite que las ondas de radio puedan llegar de un lugar a otro sobre la tierra.

Hemos de mencionar que ya en 1882 Balfour Stewart, en un contexto completamente distinto haba propuesto la existencia de la ionosfera para poder explicar los cambios sistemticos que ocurran en el campo magntico terrestre. Fue hasta 1925 cuando se empezaron a medir directamente las caractersticas de la ionosfera. Se encontr que esta capa est situada entre 80 y 300 Km. de altura sobre la superficie terrestre y la componen electrones. La ionosfera controla las comunicaciones por medio de ondas electromagnticas, y establece los lmites, tanto superior como inferior, al valor de las frecuencias que se pueden usar; las ondas deben tener longitudes de onda relativamente pequeas (entre 1 y 10 m). Estas comunicaciones ocurren en la llamada banda de onda corta. La ionosfera no es una capa esttica, tiene variaciones debido a que la densidad de los electrones que hay en ella vara.


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Estas variaciones dependen de diversas circunstancias: del lugar, el momento del da, la actividad solar, etc., lo que en ocasiones causa que haya malas comunicaciones. A pesar de lo maravilloso que result esta aplicacin del electromagnetismo, lo nico que se poda transmitir era una serie de zumbidos de duracin variable; es decir, telegrafa. No era posible enviar palabras o msica, o sea que no era todava telefona. Para lograr esto ltimo hubo que esperar al invent de los bulbos o vlvulas terminicas. Marconi obtuvo el Premio Nobel de Fsica en 1909 y muri en 1937, despus de haber recibido muchos honores. 1.7 CRONOLOGIA DE LAS TELECOMUNICACIONES EN EL PERU Marzo de 1857:Instalacin del primer cableado telegrfico. Mediante un Decreto de la Repblica, se le concede a Augusto Gon la exclusividad en la construccin de las lneas de Lima a Callao y de Lima a Cerro de Pasco. Sin embargo, diez aos ms tarde, el telgrafo fue declarado de propiedad nacional por incumplimiento de contrato. Setiembre de 1867: El telgrafo pasa a ser administrado por la empresa privada. Cados Paz Soldn, considerado el introductor del telgrafo en el Per, se encarga de la administracin de este servicio, fundando la Compaa Nacional de Telegrafa. Abril de 1875: El Gobierno Peruano asume nuevamente la propiedad del servicio. La Compaa Nacional de Telegrafa, al no cumplir su compromiso de establecer comunicaciones en toda la Repblica, pierde la concesin durante el gobierno de Manuel Prado. Dos aos despus, por dficit presupuestario, el Gobierno entregara nuevamente, durante ocho aos, la administracin de este servicio al Sr. Paz Soldn. 1878: El telgrafo es declarado servicio nacional La ltima concesin al Sr. Paz Soldn fue de breve duracin: slo dos aos. El servicio telegrfico seria administrado por el Gobierno en la misma forma que el correo. Para entonces, haban 2525 km. cableados, emplendose el sistema Morse. 1879: Guerra del Pacifico. Finalizadas las confrontaciones con Chile, el sucesor del seor Paz Soldn, Melitn Carvajal, tiene por objetivo la restauracin de las destruidas lneas telegrficas, reparar las oficinas telegrficas daadas, y preparar al personal del servicio, crendose la Escuela de Telegrafistas.


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1888: Primera comunicacin telefnica entre las cmaras de senadores y diputados. El 7 de setiembre de ese mismo ao, se comunic Lima con el Callao. Seis das despus se entreg la lnea al servicio pblico, cobrndose 10 centavos de plata por cinco minutos de conversacin. 1889: Se convoca una licitacin pblica para establecer el servicio telefnica en Lima. Fue durante el Gobierno del General Andrs Avelino Cceres que slo se present a esta licitacin la Casa Cohen, que sin embargo fue rechazada. Posteriormente obtuvo la aceptacin la casa norteamericana Bacigalupi fundndose as la Peruvian Telephone Company. 1911: Primera estacin radiotelegrfica en Lima. La poderosa estacin Telefunken del Cerro San Cristbal, inaugurada al ao siguiente por el Presidente Augusto B. Le gua, permita la comunicacin entre Lima e Iquitos. 1916: Se promulga el Reglamento General de Correos, Telgrafos y Telfonos. 1920: Fundacin de la Compaa Peruana de Telfonos. Fusionndose con la Peruvian Telephone Company, el servicio telefnico contaba ya con 4,000 telfonos a nivel nacional, todos manuales. 1921: La Casa Marconi pasa a administrar los servicios de correo y telgrafo. Durante el Gobierno del Presidente Augusto B. Legua, el servicio de telgrafos y correos del Per, fusionados en 1895, son entregados a la administracin de la firma inglesa The Marconi Wireless Telegraph Co. 1930: ITT entra al mercado. La International Telephone and Tele graph Corporation (ITT) adquiere el 60% de las acciones de la Compaa Peruana de Telfonos, ante la necesidad de ampliar y modernizar el servicio. Entra en funcionamiento la primera central automtica en el Per. 1947: Se promulga el Reglamento General de Telecomunicaciones. El entonces Presidente de la Repblica, Jos Luis Bustamante y Rivero, promulga este Reglamento General, contemplando las Normas Administrativas y Operativas para los servicios privados de radiocomunicaciones, sean experimentales y de carcter cientfico, de carcter cultural o informativos. 1958: El servicio de Teleimpresin (Tlex) es inaugurado. La compaa AII American Cables & Radio inaugura dos circuitos Lima-Nueva York, para servir a unos 20 abonados exclusivamente para trfico internacional Este servicio era slo internacional.


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Diciembre de 1968: Se crea el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. El Gobierno Militar del Gral. Velasco, considerando que las comunicaciones son bsicas para el desarrollo y seguridad nacional, crea este Ministerio. Posteriormente, se establecera una poltica de Nacionalizacin progresiva de las empresas que operaban los servicios de telecomunicaciones. Noviembre de 1969: La Empresa Nacional de Telecomunicaciones (ENTEL-PERU) es creada. Al hacerse cargo de los servicios pblicos de telecomunicaciones, ENTEL-PERU se incorpora al Comit Interino de Telecomunicaciones Internacionales (CITI). Asume la implementacin y operacin de la Estacin Terrena Va Satlite de Lurn, operativa 4 meses antes. Noviembre de 1971: Se promulga la Ley General de Telecomunicaciones. Julio de 1972: Expropiacin de las acciones de la Compaa Nacional de Telfonos. 1975: El Gobierno implementa la Red Nacional de Tlex. 1981-May: ENTEL-PERU es transformada en empresa estatal. En la dcada que comienza en 1980 se produce un desarrollo de las telecomunicaciones en distintos departamentos del pas, apareciendo las primeras centrales telefnicas digitales (Ayacucho, 1985). 1991-Nov: Entra en vigencia la nueva Ley de Telecomunicaciones. Esta permite la inversin privada y la libre competencia, estableciendo el marco propicio para lo que sera el actual desarrollo de las telecomunicaciones en el Per. 1992-Jun: Nombramiento del Comit Especial de Telecomunicaciones (CEPRI de Telecom). Encargado de conducir el proceso de transferencia al sector privado de las empresas del sector, la Ca. Peruana de Telfonos (CPT)y la Empresa Nacional de Telecomunicaciones (Entelper). 1993-Ene: Se crea OSIPTEL. 1994-Ene: Se dicta la Ley de Desmonopolizacin Progresiva. En ella se promueve la libre competencia en todos los servicios en donde es tcnicamente posible y se establece y periodo de exclusividad de cinco aos de


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duracin en los servicios de telefona fija, larga distancia nacional e internacional, conocido como perodo de concurrencia limitada. 1994-Feb: Se privatiza Entelper y la Ca. Peruana de Telfonos. Ambas se fusionan, adoptando el nombre de Telefnica del Per, comenzando la etapa de modernizacin y reestructuracin de los servicios de telecomunicaciones. La oferta de Telefnica del Per result ser la ms elevada con US$ 2,002 millones, superando el precio base fijado en US$ 546 millones.

1994-Feb: Inicio del Programa de Rebalanceo Tarifario. Mecanismo diseado para que las tarifas se nivelen en forma gradual con los costos de cada servicio, incluyendo una utilidad razonable que permita a la empresa operadora expandir la red y mejorar la calidad del servicio brindado a los usuarios. 1994-Ago: Publicacin del Reglamento de OSIPTEL. En esta norma se le concede en forma expresa potestades regulatorias, correctivas, sancionadoras, y de solucin de controversias. Se defini su estructura orgnica y su rgimen econmico y financiero, que le otorg la autonoma y los recursos necesarios . 1995-Oct: Se instala el TRASU. Se encarga de atender los reclamos rechazados en 1ra. instancia por las empresas operadoras. Es la ltima instancia administrativa a la cual pueden apelar quienes reclaman por problemas de facturacin, calidad del servicio, instalacin y otros. 1996-Feb: Aprobacin del mecanismo tarifario El que llama paga. Accin que permite el crecimiento del mercado de telefona mvil en el Per, que se encontraba con una serie de problemas debido al anterior esquema denominado El usuario mvil paga y que redujo su dinamismo. 1996-Dic: Devolucin de cobros por redondeo. Debido al cobro indebido en la facturacin, OSIPTEL sanciona a Telefnica del Per y a Tele 2000, por un monto equivalente a 30 UIT; adems, dispuso que las empresas operadoras devolvieran a los usuarios los montos cobrados en exceso por concepto de redondeo. 1996: Introduccin de los servicios 80C. El avance tecnolgico en las telecomunicaciones permite que los usuarios tengan acceso a ms servicios como los son las series 80C, facilidades que le ofrece la red inteligente cuando usted marca los nmeros que inician con 0-800, 0-801 o 0-808.


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1997: Introduccin de la modalidad Pre-pago. 1997: BellSouth concret su ingreso al Per. Para ello adquiri ms del 58.7% de participacin de la empresa Tele 2000. 1998-Ene: Aprobacin del Reglamento de Interconexin. La interconexin es obligatoria y es uno de los requisitos prcticos para que un pas se integre al globalizado mundo de las telecomunicaciones. Gracias a ella, un operador menor o que recin ingresa al mercado puede hacer uso de la red portadora local para brindar sus servicios finales. Es necesario establecer condiciones, tiempos y costos para el uso de las redes interconectadas. 1998-Mar: Nuevo sistema de tasacin de llamadas telefnicas locales. Luego de considerar las observaciones y realizar un Benchmarking en Amrica Latina, OSIPTEL determin que se combinara el cobro de un cargo inicial, ms una tarifa por el trfico generado. La aplicacin de la norma confirm los beneficios previstos en los estudios, principalmente en cuanto a la reduccin de la facturacin del servicio (reduccin promedio de 7.15% de la facturacin por llamadas locales). 1998-Jun: Tele 2000 se adjudica la concesin de la banda B en provincias. Esto le permite desarrollar telefona celular en el pas, con excepcin de Lima y Callao. La empresa perteneciente a BellSouth ofreci un pago de US$ 35,100 millones. 1998: Implementacin del programa de Proyectos Rurales. 1998-Ago: Se acuerda la Apertura del Mercado de las Telecomunicaciones en el Per. 1999-Ene: Se reconoce a Nextel como concesionario de servicio Troncalizado. Tras adquirir a las empresas Mastercom Trunkin s.a., Radionet s.a. y Dualcom y sus respectivas concesiones para brindar el servicio de Trunking. 1999-May: FirstCom (ahora AT&T) inicia actividades. Obtiene la concesin para prestar servicios de telefona fija. Construy una red de fibra ptica en Lima Metropolitana para brindar servicios de voz, datos y vdeo. Provee infraestructura de acceso a Internet. 1999-Jun: BellSouth obtiene la concesin para prestar el servicio de telefona fija. Planea prestar los servicios de telefona fija e Internet.


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1999-Jul: Ingreso de la tecnologa Worldgate. Aprovecha la amplitud de banda de la infraestructura de cables de fibra ptica. De esta forma es posible navegar por Internet desde la televisin, sin necesidad de conectarse a un proveedor de Internet. 1999: Reglamento Transparencia de OSIPTEL 1999-Oct: Reduccin de 3 a 2 el nmero de instancias para atender reclamos de usuarios. El propsito central de dicha reduccin es establecer un procedimiento ms simple y efectivo, que fomente una menor tasa de desercin entre los usuarios cuyos reclamos son potencialmente procedentes. 2000-May: TIM entra al mercado. Telecom Italia Mobile (TIM) obtiene en concesin la tercera banda (Sistema de Comunicaciones Personales o PCS). Su oferta ascendi a US$ 180 millones, superando as la propuesta de Telfonos de Mxico y el precio base fijado en US$ 47 millones. 2000-Jul: Se otorga la buena pro para frecuencia de telefona fija. (Millicom y a Telefnica). Ambas empresas brindarn telefona fija inalmbrica. 2000-Dic: Se otorga la buena pro para frecuencia de telefona fija (Orbitel) 2001-ENE: Ingreso al Per de TIM con la tecnologa GSM. Tecnologa con la cual busca ofrecer menores tarifas por minuto y nuevos servicios, como transmisin de datos y acceso inalmbrico a Internet a travs de los telfonos celulares. Opera con tecnologa GSM 2.5G 2001 Marzo: Panamsat 1R. Se empieza a utilizar el satlite PAS 1R reemplazo del Pas 1, este nuevo satlite obliga al estado peruano (Canal 7) a digitalizar sus transmisiones. Entra en escena el programa Huascarn del Ministerio de Educacin y el espacio satelital se divide entre ambas instituciones 2004: llega al Per el 3G. Ambas operadoras Telefnica y Bellsouth ofrecen (en Lima) servicios de telefona celular en 3G. 2004 Telefnica compra Bellsouth. La operadora Telefnica de Espaa compra las operaciones de Bellsouth en toda Latinoamrica, pagando una cantidad superior a los US $4,700 millones de dlares.


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En Per Bellsouth pasa a llamarse Comunicaciones Mviles y finalmente fusionndose con Telefnica Mviles llamndose comercialmente Movistar (en el 2005). Producto de la fusin Movistar deber devolver la banda B (que usaba Bellsouth) al estado peruano en un plazo no mayor de 2 aos. Los usuarios del ex-Bellsouth debern reprogramar sus celulares ya que Movistar deber finalmente devolver la banda B y por el tema de tecnologa uniformizar sus sistemas al que usa Movistar (CDMA-2000) 2004: Amrica Mvil entra al mercado. El MTC licita la cuarta banda (Banda B del PCS) adjudicndosela Amrica Mvil del grupo de empresas a las cuales pertenece Telmex de propiedad del magnate de las telecomunicaciones mejicano Carlos Slim. Se adjudica dicha banda por US $ 28 millones de dlares y se obliga a desarrollar telefona en zonas rurales. 2004: Se promulga la Nueva Ley de Radio y Televisin. Se promulga la nueva Ley de Radio y Televisin as como su reglamento, empiezan a aparecer los Hot Spot de Wi-Fi en los principales lugares de Lima (Universidades, hoteles de 5 y 4 estrellas, algunos restaurantes, etc.) permitiendo comunicacin inalmbrica mediante PDAs, laptops. Se opera en la banda de ISM de 2.4 GHz 2005: Amrica Mvil compra TIM. Telecom Italia propietaria de TIM Per llega a un acuerdo con Carlos Slim y es comprada en su totalidad por Amrica Mvil. A la fecha pendiente de notificacin formal a las autoridades peruanas (MTC) de esta operacin de compra, se espera trato similar al de Telefnica por Bellsouth 2005: Nextel crece. Nextel operaba hasta el 2004 slo en la costa desde ICA a Chiclayo. En el 2005 empieza a operar en Piura y Tumbes, esperndose un crecimiento a nivel nacional en lo que resta del ao A nivel internacional Nextel ha sido comprada por Sprint (uno de los operadores ms grandes en EE.UU.)


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CAPITULO 2:

Seales en Telecomunicaciones 2.1. SEALES Seal es la representacin del mensaje que se quiere enviar, puede ser el sonido, el color o la iluminacin que convertimos en forma elctrica(voltios). En un sentido general las telecomunicaciones se basan en el hecho de convertir el mensaje en voltios, en las telecomunicaciones actuales, adems de convertirlo en voltios, se le convierte en luz para poder ser transmitido por las fibras pticas. Una seal elctrica puede ser una onda de voltaje o de corriente que puede describirse matemticamente. El inters no radica en cadas de voltaje, corrientes de malla, etc., sino en las variaciones de las seales con el tiempo, sean estas voltajes o corrientes. En consecuencia, una seal es simplemente una funcin univaluada en el tiempo que puede emplearse para representar un voltaje o una corriente en una situacin especifica. En ocasiones pueden aparecer excepciones, particularmente en anlisis que impliquen energa y potencia. Podemos distinguir dos grandes familias de seales: Seales analgicas: Son seales elctricas que se corresponden al mensaje y tienen una forma anloga al fenmeno(mensaje) representado. Pueden ser representadas mediante funciones que toman un nmero infinito de valores en cualquier intervalo de tiempo considerado. Para transmitir seales analgicas se emplean sistemas de transmisin analgicos, y la informacin va contenida en la propia forma de onda.


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Figura 2.1 Seal analgica

Seales digitales: Son seales artificiales creadas por el hombre, que no se parecen en nada a lo que queremos representar. Pueden ser representadas mediante funciones que toman un nmero finito de valores en cualquier intervalo de tiempo. Las seales digitales necesitarn sistemas de transmisin digitales donde la informacin estar contenida en los pulsos codificados, y no en la forma de onda.

Figura 2.2 Seal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y

4) Flanco de bajada. Existen fuentes de informacin que generan seales tpicamente analgicas, como la voz y otras digitales como las computadoras, pero en ambos casos es posible transmitir la seal tanto en analgico como en digital. 2.2 SEALES EN BANDA BASE Las seales que no sufren ningn proceso de modulacin ni desplazamiento en frecuencia, se denominan seales en banda base. En el caso de las seales digitales se denominan cdigos en banda base o cdigos de lnea,


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las transmisiones en banda base son frecuentes debido al bajo coste de los equipos de transmisin. 2.3 REPRESENTACION DE LAS SEALES 2.3.1 Representacin de seales en el tiempo

El valor promedio es considerado un parmetro importante de las seales del tiempo. Al valor promedio de una seal elctrica se le conoce como su valor de corriente directa (o valor de c.d.).

2.3.2 Representacin de las seales en la frecuencia Otra representacin importante de las seales es en el dominio de la frecuencia. La representacin en el dominio de la frecuencia de una seal permite conocer la variacin de la seal en funcin de la frecuencia.


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2.4 DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE COMUNICACIN En sentido general, un sistema es un grupo de objetos que pueden interactuar armnicamente y que se combinan con el propsito de alcanzar determinado objetivo. Un sistema puede, a su vez, ser una porcin (un subsistema) de un sistema mayor. Puede establecerse una jerarqua completa de sistemas, cada uno con su dominio definido. Haciendo caso omiso de las aplicaciones y configuraciones particulares, todos los sistemas para transmisin de informacin contienen, de manera invariable, tres subsistemas principales: el transmisor, el canal o medio de transmisin y el receptor.

Figura 2.1 Elementos bsicos de un sistema de comunicaciones


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Figura 2.2 Diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones En la figura 2.2 se muestra un modelo de sistema de comunicacin, que es el que se usa generalmente, aunque sugiere un sistema de comunicacin entre dos puntos remotos, este diagrama de bloques se puede aplicar tambin a sistemas sensores remotos, como el radar y el sonar, donde los sistemas de entrada y salida pueden estar localizados en el mismo lugar. Ahora pasamos a describir, con mayor detalle, cada uno de los elementos funcionales que se muestran en la figura 2.2 Transductor de entrada: La amplia variedad de posibles fuentes de informacin da por resultados diferentes formas de mensajes. Sin embargo, sin importar su forma exacta, los mensajes se pueden clasificar como analgicos o digitales. Para los primeros, pueden servir de modelo las funciones de una variable continua en el tiempo, (por ejemplo, presin, temperatura, voz, msica), mientras que un sistema digital se compone de smbolos discretos (por ejemplo, un texto escrito, las perforaciones de la tarjeta de una computadora). Casi invariablemente, el mensaje que se produce en la fuente debe convertirse, por medio de un transductor, a una forma apropiada al tipo particular de sistema de comunicacin que se emplee. Por ejemplo, en las comunicaciones elctricas, las ondas de voz se convierten, por medio de un micrfono, en variaciones de voltaje. Este mensaje se conocer como la seal mensaje.


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Transmisor: El propsito del trasmisor es acoplar el mensaje al canal. Aunque no deja de ser frecuente encontrar el transductor de entrada directamente acoplado al medio de trasmisin, como sucede, por ejemplo, en algunos sistemas de intercomunicaciones; sin embargo, es generalmente necesario modular una portadora con la seal del transductor de entrada. La modulacin es la variacin sistemtica de alguna caracterstica de la onda portadora, como la amplitud, la fase o la frecuencia, de acuerdo con una funcin de la seal mensaje. Entre las otras funciones que realiza el trasmisor, adems de la modulacin, estn la filtracin, la amplificacin y el acoplamiento de la seal ya modulada al canal, lo que puede hacerse por medio de una antena u otro dispositivo apropiado. Medio o Canal de transmisin: El canal puede tener diferentes formas, siendo, quizs la mas conocida, el canal que existe entre la antena transmisora de la radioemisora comercial y la antena receptora del equipo de radio. En este canal, la seal trasmitida se propaga a travs de la atmsfera, o el espacio libre, hasta llegar a la antena receptora. Sin embargo, no es infrecuente encontrar al trasmisor conectado de una manera fija al receptor, como sucede en la mayora de los sistemas telefnicos locales. Este canal es muy diferente del ejemplo, ya citado del radio, pero todos tienen algo en comn. La seal sufre degradacin entre el trasmisor y el receptor. Aunque esta degradacin puede presentarse en cualquier punto del diagrama de bloques se acostumbra asociarla solamente con el canal. Con frecuencia, esta degradacin es el resultado del ruido, de otras seales indeseables o de interferencias, pero puede tambin incluir otros efectos de distorsin, como el desvanecimiento del nivel de la seal, las rutas mltiples de transmisin y la filtracin. Receptor: La funcin del receptor es extraer la seal deseada del conjunto de seales recibidas a la salida del canal y convertirlas a una forma apropiada para el transductor de salida. Aunque la amplificacin puede ser una de las primeras operaciones realizadas por el receptor, especialmente en las comunicaciones radiales, donde la seal puede ser exactamente dbil, la funcin principal del receptor es demodular la seal recibida.


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Se desea a menudo que la salida del receptor represente una versin a escala, posiblemente retardada, de la seal a la entrada del modulador, aunque, en algunos casos, se desee tener una funcin ms generalizada del mensaje que entr. Sin embargo, debido a la presencia del ruido y la distorsin esta operacin dista bastante de ser ideal. Transductor de salida: El transductor de salida completa el sistema. Este dispositivo convierte la seal elctrica, de la entrada, a la forma que desee el usuario del sistema. La bocina es, quiz, el transductor de salida ms corriente. Existen, sin embargo, otras muchas posibilidades como son las grabadoras de cinta, los teletipos, los osciladores, medidores y tubos de rayos catdicos, para citar, solamente, unos pocos ejemplos. 2.4 CONCEPTOS SOBRE ONDAS 2.4.1 Definicin de onda Onda es una perturbacin que se propaga en un medio. Las partculas de ese medio no se desplazan con la onda, ellas oscilan o vibran. No hay transporte de materia, sino de energa. Inicialmente cada partcula se encuentra en su punto de equilibrio, antes de que la onda incida sobre ella. 2.4.2 Clases de ondas Aunque todas las ondas tienen unas caractersticas generales comunes podemos ver algunos aspectos que permiten agruparlas en clases distintas. Cada uno de ellos da lugar a un determinado tipo de onda. a) Atendiendo a su naturaleza:

Ondas mecnicas: Son aquellas que requieren un medio material para propagarse. Las ondas sonoras, las ondas que se producen en una cuerda, en el agua al caer una piedra, etc., son ejemplos de ondas mecnicas. Ondas electromagnticas: Son aquellas que no necesita de un medio material para propagarse. Las oscilaciones corresponden a variaciones de la intensidad del campo electromagntico. Las ondas de radio, las microondas, las ondas luminosas visibles, infrarroja y ultravioleta, y los rayos X y gamma, son ejemplos de ondas electromagnticas.

b) Dependiendo de cmo se generan: Es decir de la forma de oscilar en el origen, tendremos ONDAS

PERIDICAS o NO PERIDICAS, dentro de las primeras se encuentran las ONDAS ARMNICAS que corresponden a vibraciones


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de tipo senoidal. Podemos incluir una subdivisin segn sea la dependencia espacial de la funcin de onda y tendremos ondas que se propagan en una, dos o tres dimensiones.

c) Atendiendo a la forma del frente de onda Que es la superficie definida por los puntos del medio a los que llega la

perturbacin en el mismo instante. Los frentes de onda mas conocidos corresponden a superficies esfricas, cilndricas y planas, estando todos sus puntos con el mismo valor de la fase .

La onda plana cuyo frente de ondas es un plano, es la ms utilizada por

ser una buena aproximacin de cualquier frente en puntos alejados del origen. Su funcin de onda depende de una dimensin por tanto por tanto corresponde al modelo bsico de estudio.

d) Segn la direccin de propagacin:

Clasificamos las ondas en dos tipos: Ondas longitudinales: Donde la vibracin de la onda es paralela a la direccin de propagacin de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio. De este tipo son las ondas sonoras. Ondas transversales: Donde la vibracin es perpendicular a la direccin de la onda. Por ejemplo, las ondas sobre la superficie del agua. Las ondas transversales pueden ser polarizadas, es decir, el medio puede imponer una de las posibles direcciones perpendiculares de vibracin y eso las distingue de las longitudinales. Las ondas electromagnticas son siempre transversales pero las ondas elsticas, dependiendo del medio en que se propaga, pueden ser de ambas clases. Por ejemplo el sonido es producido por variaciones de presin transversales y longitudinales en slidos, pero solo longitudinales en lquidos y gases.

2.5 CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS a) Longitud de onda Una caracterstica de una onda es la longitud de onda, denotada por

(Figura 2.3), esta cantidad es la distancia entre dos mximos sucesivos de la onda. La longitud de onda se mide en metros, centmetros, kilmetros, etctera.


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Figura 2.3 La longitud de onda es la distancia entre dos mximos sucesivos.

b) Frecuencia Otra caracterstica de una onda es su frecuencia, denotada por f que es el

nmero de ciclos que se repite en un segundo. La unidad de la frecuencia es el ciclo/segundo que se llama hertz (abreviado Hz).

c) La Amplitud La amplitud (A) es el desplazamiento mximo desde la posicin de

equilibrio. d) El Periodo El periodo (T) de una onda es el tiempo que tarda en tener lugar una

vibracin completa.

Figura 2.4 Amplitud y Periodo


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La frecuencia de la onda est relacionada con el periodo de la onda por

la siguiente ecuacin: 1fT

= Si el perodo de una onda es de 10 segundos (por ejemplo, le toma 10

segundos a la onda completar un ciclo), entonces la frecuencia es de 0.1 Hz., en otras palabras, la onda completa 0.1 ciclos cada segundo.

e) Velocidad de las Ondas La velocidad de la onda es una descripcin de cun rpido viaja una

onda, la velocidad de la onda est relacionada con la frecuencia, el perodo y la longitud de onda a travs de las simples ecuaciones:

vT= , v f= donde v es la velocidad de la onda, es la longitud

de onda, T es el perodo, y f es la frecuencia. La velocidad de la onda se mide en unidades de metros por segundo

(m/s).

Por ejemplo, la nota musical LA es un sonido con una frecuencia de 440 Hz. La longitud de onda de una onda es de 78.4 cm. Cul es la velocidad de una onda sonora? Para determinar la velocidad de una onda, podemos usar la ecuacin v f= y sustituir los valores dados por longitud de onda y frecuencia, asegurndonos que estamos usando unidades standard.

440 78.4 0.784(0.784 )(440 ) 345 /

f Hz cm mv f m Hz m s

= = == = =


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El valor (345 m/s) es el valor aproximado de la velocidad del sonido en el aire, cuan interesante es esto, que la velocidad del sonido en el aire depende de la temperatura y la presin. Un msico que toca un instrumento de viento, como la trompeta, puede afinar su trompeta en la base de una montaa, escalar la montaa hasta donde la presin del aire es ms baja, y encontrar que la trompeta ya no est afinada. De manera similar, un cambio de temperatura en el aire tambin puede cambiar el tono del instrumento. En vista de que en un medio dado la velocidad v es una cantidad constante, si la frecuencia f aumenta, para que el producto ( f ) sea constante, necesariamente la longitud de onda debe disminuir, e inversamente. Por lo tanto:

e inversamente:

2.6 ONDA ELECTROMAGNETICA Por definicin, una onda electromagntica consiste en la propagacin de energa a travs del espacio, debido a la variacin de ciertos campos elctricos y magnticos. Atendiendo a su longitud de onda, la radiacin electromagntica recibe diferentes nombres. Desde los energticos rayos gamma (con una longitud de onda del orden de picmetros) hasta las ondas de radio (longitudes de onda del orden de varios kilmetros) pasando por la luz visible cuya longitud de onda est en el rango de las dcimas de micra. El rango completo de longitudes de onda forma el espectro electromagntico, del cual la luz visible no es ms que un minsculo intervalo


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que va desde la longitud de onda correspondiente al violeta hasta la longitud de onda del rojo. Si hablamos de luz en sentido estricto nos referimos a radiaciones electromagnticas cuya longitud de onda es capaz de captar el ojo humano, pero tcnicamente, el ultravioleta, las ondas de radio o las microondas tambin son luz, pues la nica diferencia con la luz visible es que su longitud de onda queda fuera del rango que podemos detectar con nuestros ojos; simplemente son "colores" que nos resultan invisibles, pero podemos detectarlos mediante instrumentos especficos. En telecomunicaciones se clasifican las ondas mediante un convenio internacional de frecuencias en funcin del empleo al que estn destinadas:

Clasificacin de las ondas en telecomunicaciones

Sigla Rango Denominacin Empleo VLF 10 kHz a 30 kHz Muy baja frecuencia Audiofrecuencias LF 30 kHz a 300 kHz Baja frecuencia Radio, navegacin MF 300 kHz a 3 MHz Frecuencia media Radio de onda media HF 3 MHz a 30 MHz Alta frecuencia Radio de onda corta VHF 30 MHz a 300 MHz Muy alta frecuencia TV UHF 300 MHz a 3 GHz Ultra alta frecuencia Radio, TV, radar SHF 3 GHz a 30 GHz Sper alta frecuencia Radar EHF 30 GHz a 300 GHz Extra alta frecuencia Radar

Dependiendo del fenmeno estudiado, la radiacin electromagntica se puede considerar en lugar de como una serie ondas, como un chorro de partculas, llamadas fotones. Esta dualidad onda-corpsculo hace que cada fotn tenga una energa proporcional a la frecuencia de la onda asociada, dada por la relacin de Planck

donde E es la energa del fotn, h es la constante de Planck y es la frecuencia de la onda. As mismo, considerando la radiacin electromagntica como onda, la longitud de onda y la frecuencia de oscilacin estn relacionadas por una constante, la velocidad de la luz en el medio (c en el vaco): . A


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mayor longitud de onda menor frecuencia (y menor energa segn la relacin de Plank). 2.7 EL SONIDO El sonido es el fenmeno fsico que estimula el sentido del odo. Un cuerpo solo puede emitir un sonido cuando vibra. Las vibraciones son transmitidas mediante el aire en el tmpano, que vibra y comunica estas vibraciones a travs de un conjunto de pequeos huesos en las ramificaciones del nervio auditivo. El sonido no se transmite solo en el aire, sino en cualquier otro material, sea gas, lquido o slido, pero no se puede propagar en el vaco. La velocidad con que se propaga depende del material que sirve como medio de transporte. Cualquier alteracin de las propiedades del material, como su temperatura, densidad, etc., hace variar la velocidad de propagacin. As, la velocidad del sonido en el aire seco a 0C es de 331 m/s (medicin de la Academia de Ciencias de Pars en 1882); por cada elevacin de un grado de temperatura, la velocidad del sonido en el aire aumenta en 0,62 m/s. En el agua de mar a 8C la velocidad del sonido es de 1435 m/s. (mediciones de Colladon y Sturm en 1827). En los slidos la velocidad es del orden de los Km./s. Por ejemplo la velocidad en el acero es de 5 Km./s. Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, se puede describir con tres caractersticas fsicas: la frecuencia, la amplitud y la forma de onda (o composicin armnica). Vamos a ver estas caractersticas. a) La frecuencia:

Desde el punto de vista musical, la frecuencia se relaciona con la altura o tono de la nota musical a que corresponde. Cuanto ms grande es la frecuencia, ms alto es el tono de una nota musical. El sonido es ms agudo. Los humanos somos sensibles a las vibraciones con frecuencia comprendida entre 16 Hz y 20.000 Hz. Por debajo de 16 Hz se llaman infrasonidos y por encima, ultrasonidos. El margen auditivo de las personas vara segn la edad y otros factores. Los animales tienen un margen auditivo diferente, as, es muy conocido el hecho que los perros pueden sentir frecuencias mucho ms altas, dentro del margen de los ultrasonidos.


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Las notas producidas por el teclado de un piano tienen un rango de frecuencia de 27 a 3.840 Hz, distribuidos en 7 octavas. A cada nota musical, le corresponde una frecuencia determinada. La afinacin actual de los instrumentos se hace a partir de la nota base LA4, a la cual corresponde una frecuencia de 440 Hz.

b) La amplitud:

La ampli

introduccion a la ingenieria de telecomunicaciones

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