Objetivo del Proyecto
Este proyecto tiene como finalidad proporcionar un análisis integral de los fundamentos de las telecomunicaciones, abarcando desde los principios básicos de la comunicación hasta las tecnologías más avanzadas. A través de un enfoque estructurado y didáctico, se busca facilitar la comprensión de conceptos clave como sistemas de comunicación, medios de transmisión, técnicas de modulación, conmutación, multiplexación y modelos de referencia, promoviendo el desarrollo de competencias técnicas esenciales para el diseño, implementación y optimización de redes de telecomunicaciones en entornos profesionales.
Institución
Tecnológico de Estudios Superiores de Chimalhuacán
Profesor
Marco Antonio Llinas Pérez
Equipo de Trabajo
- González Victoria Gabino
- Trejo Rocha Yarely Natalia
- José Armando Hernández Mazariego
1. Sistema de comunicación
Fundamental para el análisis espectral; permite descomponer cualquier señal periódica compleja en una suma de senos y cosenos:
Fundamental para el análisis espectral; permite descomponer cualquier señal periódica compleja en una suma de senos y cosenos:
f(t) = a₀ + Σ [aₙ cos(nω₀t) + bₙ sin(nω₀t)]
Las telecomunicaciones son el motor de la sociedad moderna, permitiendo la telemedicina, el teletrabajo y la educación global. Han transformado la economía al permitir transacciones financieras e intercambio de datos en milisegundos.
Componentes de un sistema de comunicación:
- Emisor: Dispositivo que transforma la información en señales para su transporte.
- Receptor: Realiza el proceso inverso para entregar el mensaje al destino.
- Medios: El soporte físico o inalámbrico (aire, cable, vacío).
Normas semánticas (idioma) y sintácticas (formato) para que el diálogo sea posible entre sistemas heterogéneos.
Clasificación de señales:
- Analógicas: Varían de forma continua en el tiempo (como una onda sonora).
- Digitales: Tienen valores discretos, generalmente representados por 0 y 1.
- Eléctricas, Ópticas: Clasificación según la naturaleza del portador (electrones o fotones).
Se basa en representar señales como funciones de tiempo f(t) y frecuencia.
f(t) = a₀ + Σ [aₙ cos(nω₀t) + bₙ sin(nω₀t)]
Fundamental para el análisis espectral; permite descomponer cualquier señal periódica compleja en una suma de senos y cosenos:
📚 Bibliografía del Tema 1
[2] International Telecommunication Union (ITU). About ITU. https://www.itu.int
[3] Encyclopaedia Britannica. Information Theory. https://www.britannica.com
[4] Wolfram MathWorld. Fourier Series. https://mathworld.wolfram.com
[5] Universidad de Cantabria – OCW. Curso de Comunicaciones. https://ocw.unican.es
[6] SparkFun Electronics. Analog vs Digital. https://learn.sparkfun.com
[7] IEEE History Center. History of IEEE. https://history.ieee.org
[8] Cisco Networking Academy. Plataforma educativa. https://www.netacad.com
[9] Gobierno de España. Gestión del Espectro Radioeléctrico. https://avance.digital.gob.es
[10] GeeksforGeeks. Digital Electronics & Logic Design. https://www.geeksforgeeks.org
[11] Universidad Galileo. La importancia de las telecomunicaciones. https://www.galileo.edu
[12] Imagen ilustrativa – Sistema de comunicación. Ver imagen
2. Medios de transmisión
Medios de transmisión guiados:
- Par trenzado: Hilos de cobre entrelazados para cancelar interferencias.
- Coaxial: Núcleo de cobre con blindaje metálico.
- Fibra óptica: Hilos de vidrio que transmiten luz a velocidades altísimas.
Tabla Comparativa: Medios Guiados
| Medio | Velocidad típica | Distancia Máxima | Interferencia (EMI) |
|---|---|---|---|
| Par Trenzado | 100 Mbps - 10 Gbps | 100 metros | Alta |
| Coaxial | 10 - 100 Mbps | 500 metros | Media |
| Fibra Óptica | +100 Gbps | Decenas de km | Nula |
Medios de transmisión no guiados:
- Radiofrecuencia: Ondas omnidireccionales.
- Microondas: Requieren línea de vista.
- Satélite: Repetidores espaciales de gran cobertura.
- Infrarrojo: Para distancias muy cortas sin obstáculos.
Métodos para verificar la integridad del dato:
- VRC (Verificación de Redundancia Vertical): Verifica cada byte individualmente.
- LRC (Verificación de Redundancia Longitudinal): Verifica bloques de datos.
- CRC (Verificación de Redundancia Cíclica): El más robusto, utilizando división polinómica.
Mecanismos para gestionar la saturación del receptor:
- Asentimiento (Stop & Wait): Espera confirmación antes de enviar el siguiente paquete.
- Ventanas deslizantes: Permite enviar múltiples paquetes sin esperar confirmación.
- Puede ser por hardware o software
- De lazo abierto o cerrado
📚 Bibliografía del Tema 2
[2] TutorialsPoint. Error Detection and Correction in Data Link Layer. https://www.tutorialspoint.com
[3] Computerphile (YouTube). Canal educativo sobre computación y telecomunicaciones. https://www.youtube.com/user/Computerphile
[4] Outdoor Telecom Cabinet. Comparación de cables: fibra óptica, coaxial y par trenzado. https://blog.outdoortelecomcabinet.com
[5] IES San Clemente. Medios de transmisión. Documento PDF
[6] Universidad de Cádiz. Medios de transmisión. https://rodin.uca.es
[7] FS Community. Fiber Optic vs Twisted Pair vs Coaxial Cable. https://www.fs.com
[8] Telecomunicaciones Portafolio. Medios no guiados: radiofrecuencia, microondas. Blogspot
[9] U6 Dispositivos de Comunicación – ITST Tulum. Medios no guiados: radio, microondas, satélite e infrarrojo. WordPress
[10] Scribd. Radio, microondas, satélite e infrarrojos. https://www.scribd.com
[11] Video educativo. Medios de transmisión. YouTube
[12] Wray Castle. Vertical Redundancy Check (VRC). https://wraycastle.com
[13] Imagen ilustrativa – Verificación de redundancia. Ver imagen
3. Modulación
Modulación analógica:
- AM (Modulación en Amplitud): Varía la amplitud de la onda portadora.
- FM (Modulación en Frecuencia): Varía la frecuencia, siendo esta última más resistente al ruido ambiental.
Modulación digital:
Modificaciones de la onda para transportar bits:
- ASK (Amplitude Shift Keying): Modulación por desplazamiento de amplitud.
- FSK (Frequency Shift Keying): Modulación por desplazamiento de frecuencia.
- PSK (Phase Shift Keying): Modulación por desplazamiento de fase.
- QAM (Quadrature Amplitude Modulation): Destaca por combinar cambios de fase y amplitud (usado en modems modernos).
Tabla Comparativa: Modulación Digital
| Técnica | Parámetro Modificado | Uso común |
|---|---|---|
| ASK | Amplitud | Fibra óptica simple |
| FSK | Frecuencia | Radiodatos / Pagers |
| PSK | Fase | Bluetooth / WiFi |
| QAM | Amplitud y Fase | 4G / 5G / Cablemódem |
Proceso de digitalización de señales continuas:
Pasos para digitalizar una señal continua bajo el Teorema de Nyquist:
- Muestreo: Tomar valores de la señal a intervalos regulares.
- Cuantización: Asignar niveles discretos a cada muestra.
- Codificación: Convertir los niveles en valores binarios.
Definen la forma del pulso eléctrico en la transmisión:
Principales códigos de línea:
- RZ (Return to Zero): Vuelve a cero en cada bit.
- NRZ (Non-Return to Zero): No vuelve a cero.
- NRZ-L: Nivel bajo para 0, alto para 1.
- AMI (Alternate Mark Inversion): Alterna polaridad.
- Manchester: Vital porque incluye la señal de reloj en la propia transmisión.
- Manchester diferencial: Variante de Manchester.
- B8ZS, HDB3: Para largas secuencias de ceros.
Modem: Dispositivo encargado de adaptar las señales digitales del equipo a las analógicas del canal de transmisión.
📚 Bibliografía del Tema 3
[2] ScienceDirect. Pulse Code Modulation (PCM). https://www.sciencedirect.com
[3] International Telecommunication Union (ITU-T). Recommendation V-Series. https://www.itu.int
[4] Khan Academy. Ingeniería eléctrica. https://www.khanacademy.org
[5] USR IOT. Soporte técnico y documentación. https://www.usr.com
[6] Universidad de Vigo. Recursos académicos. https://www.uvigo.gal
[7] Universitat Oberta de Catalunya (UOC). Material sobre modulación. Documento PDF
[8] Tarrío, J. Esquema de modulación. Imagen
[9] Universidad Estatal de Milagro (UNEMI). Documento de modulación. Documento PDF
[10] SlideShare. Módulo I – Fundamentos de Telecomunicaciones. https://www.slideshare.net
[11] Scribd. Material de modulación. https://www.scribd.com
[12] Tecnológico Nacional de México – Zacatecas. Unidad III: Modulación. Documento PDF
4. Técnicas de conmutación y multiplexación
Técnicas de conmutación:
Camino físico dedicado durante toda la comunicación. Utilizado tradicionalmente en telefonía fija.
Los datos se fragmentan y viajan por rutas óptimas (Internet).
- X.25: Protocolo de red de paquetes con control de errores.
- Frame Relay: Versión más rápida con menos overhead.
El nodo almacena el paquete completo antes de validarlo y reenviarlo.
Usa paquetes de tamaño fijo (53 bytes) para garantizar latencias bajas.
Técnicas de multiplexación para compartir canales:
TDM (Time Division Multiplexing): División por tiempo. Cada señal ocupa el canal durante intervalos de tiempo específicos.
FDM (Frequency Division Multiplexing): División por frecuencia. Cada señal ocupa una banda de frecuencia diferente.
WDM (Wavelength Division Multiplexing): División por colores de luz (Fibra óptica). Permite transmitir múltiples señales por diferentes longitudes de onda.
CDM (Code Division Multiplexing): División por códigos únicos. Cada señal tiene un código diferente que permite su identificación.
📚 Bibliografía del Tema 4
[2] IBM Documentation. Networking and Systems Documentation. https://www.ibm.com
[3] Cisco Systems. Frame Relay Overview. https://www.cisco.com
[4] Microsoft Learn. Documentación técnica. https://learn.microsoft.com
[5] Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Recursos académicos. https://www.upm.es
[6] Red Hat. Networking and Open Source Solutions. https://www.redhat.com
[7] TechTarget. Circuit Switched Network. TechTarget (traducción)
[8] Simbase. Packet Switching. https://simbase.com
[9] Tecomunicación. Unidad III – Conmutación. Documento PDF
[10] Imagen ilustrativa – Conmutación de paquetes. Ver imagen
[11] Reactive Programming. Store and Forward. https://reactiveprogramming.io
[12] Tecnológico Nacional de México – Zacatecas. Unidad V – Conmutación. Documento PDF
5. Modelos y dispositivos de comunicación
Estándar de 7 capas que define cómo deben comunicarse los sistemas de red.
Tabla Comparativa: Capas del Modelo OSI (Resumen)
| Capa | Nombre | Función Principal | Dispositivo |
|---|---|---|---|
| 7-4 | Superiores | Datos, Sesión y Transporte | PC / Firewall |
| 3 | Red | Direccionamiento Lógico (IP) | Router |
| 2 | Enlace | Direccionamiento Físico (MAC) | Switch |
| 1 | Física | Transmisión de bits | Hub / Cables |
Normas como TCP/IP que garantizan la interoperabilidad global.
Dispositivos de red principales:
- Switch: Conecta equipos locales en Capa 2 (Enlace de datos).
- Router: Interconecta redes en Capa 3 (Red).
- Hub: Dispositivo de Capa 1 que repite señales.
- Gateway: Conecta redes con diferentes protocolos.
Estándares físicos y eléctricos de conexión:
- RJ-45: Conector para cables Ethernet.
- USB: Universal Serial Bus.
- RS-232: Comunicación serial.
Implementación de protocolos de corrección en las capas de enlace y transporte para evitar pérdida de información.
📚 Bibliografía del Tema 5
[2] IEEE Standards Association. Standards and Specifications. https://standards.ieee.org
[3] Lucidchart. Diagramas de redes y modelo OSI. https://www.lucidchart.com
[4] Internet Engineering Task Force (IETF). Request for Comments (RFC). https://www.ietf.org
[5] Cisco Systems. Network Topology Icons. https://www.cisco.com
[6] ResearchGate. Plataforma de investigación académica. https://www.researchgate.net
[7] Juniper Networks. Networking Technologies. https://www.juniper.net
[8] IONOS. El modelo OSI: normas y protocolos. https://www.ionos.mx
[9] KeepCoding. Estándares del modelo OSI. https://keepcoding.io
[10] Repositorios de investigación académica. Fuentes y artículos científicos. https://www.investigacion.frc.utn.edu.ar
Acerca de
Institución
Tecnológico de Estudios Superiores de Chimalhuacán
Profesor
Marco Antonio Llinas Pérez
Integrantes del Equipo
- González Victoria Gabino
- Trejo Rocha Yarely Natalia
- José Armando Hernández Mazariego
Sobre este proyecto
Este sitio web fue desarrollado como material educativo para la materia de Fundamentos de Telecomunicación. Contiene información técnica organizada en cinco temas principales.