IMPORTANT: Per accedir als fitxer de subversion: http://acacha.org/svn (sense password). Poc a poc s'aniran migrant els enllaços. Encara però funciona el subversion de la farga però no se sap fins quan... (usuari: prova i la paraula de pas 123456)

Introducció a les comunicacions


Contingut

Telemàtica

Definició: La telemàtica és la tècnica que tracta la comunicació remota entre processos

  • TELEMÀTICA = TELEcomunicacions + inforMÀTICA


  • Societat de la informació
  • La nostra societat ha experimentat un canvi per la incorporació dels ordinadors i l'expansió de les xarxes de comunicacions a tots els àmbits de la vida.
  • Les TIC (Tecnologies de la informació i les comunicacions)
  • Les TIC (Tecnologies de la Informació i de les Comunicacions) constitueixen avui el mateix factor de transformació que en el seu moment van tenir la impremta o la màquina de vapor durant la Revolució Industrial


Concepte de transmissió

  • És el procés pel qual es transporten senyals d'un lloc a un altre

Concepte de senyal

  • És la variació d'un corrent elèctric o una altra magnitud física que s'utilitza per transmetre informació


Concepte de línia de transmissió

  • Són aquells medis físics (canals) que transporten les senyals


Concepte de comunicació

  • Procés pel qual es transporta informació

Concepte d'informació

  • El concepte d'informació és subjectiu i relatiu als coneixements del receptor

Concepte de circuit de dades

  • És aquell conjunt d'elements de comunicació encarregat de transportar informació

Les Senyals

  • De senyals em podem trobar de diferents tipus
    • Electromagnètiques
    • Mecàniques
    • Lluminoses
    • Acústiques

Senyal sinusoïdal

  • Amplitud (volum):Valor màxim que adquireix l'ona
  • Freqüència (to, agut/greu): Indica el nombre de repeticions o cicles de l'ona per unitat de temps (Hz=1/s)
  • Fase (desfase): Indica la situació instantània en el cicle
  • Longitud d'ona: Distància entre dos punts iguals del cicle

UD1.1.png


UD1.2.png


Freqüència

  • Totes les senyals tenen freqüència, no només el so,ha aixó se l'anomena Espectre Electromagnètic


UD1.3.png


Espectre Electromagnètic

    • Conjunt de possibles radiacions electromagnètiques
  • Ordenat de menor longitud d'ona a major longitud d'ona
  • Només podem visualitzar un rang petit


UD1.4.png


  • Algunes ones tenen la capacitat per traspassar medis sòlids

Taula d'ones

UD1.5.png

Ampla de banda

  • La definició de l'ample de banda vindria a ser la següent
    • És el conjunt de freqüències que ocupa un senyal,la teoria seria quan més ample de banda més capacitat de transmissió,ho podríem comparar a una canonada


UD1.6.png


Domini Públic radioelèctric

  • La definició de domini públic radioelèctric seria la següent
És el conjunt de radiacions electromagnètiques fixades entre els 9KHz i els 3000GHz
  • CNAF (Cuadro nacional de asignación de frecuencias)
Reserva diferents freqüències per a diferents sistemes de comunicacions

Sistemes de comunicacions

  • En un sistema de comunicació tindrem un emisor,un canal i un receptor

Emissor, Receptor i canal

  • Emisor: Dispositiu que ens generará el missatge
  • Receptor: És a qui va dirigit el missatge
  • Canal: És la via de transmissió del missatge generat per l'emisor


UD1.7.png


Soroll i interferències

  • De soroll n'hi ha de dos tipus:
    • Soroll intrínsec: Soroll que esta dintre el sistema de comunicació
    • Soroll extrínsec: Soroll que ve de l'exterior
  • El soroll més típic és el soroll blanc,en aquesta imatge en podem veure un exemple


Soroll Blanc

UD1.8.png

Circuit de dades. ETDs i ECDs

Etd ecd.png

Exemple Línia telefònica

  • Porta l'informació entre l'ETD transmissor i l'ETD receptor
  • ETD: És la persona parlant
  • ECD: És el dispositiu el qual transforma senyals electrics amb sò

Difinició més tècnica

  • ETD (Equip Terminal de Dades): És el component del circuit de dades que fa de font o de destinació de la informació. Terminal.
  • ECD (Equip de Comunicació de Dades): És el component d'un circuit de dades que adequa els senyals que viatgen pel canal de comunicacions convertint-les a un format assequible per a l'ETD


ETD ECD CANAL LiniaTelefonica.png ETD ECD CANAL TRANSDUCTOR LINIA TELEFONICA.png

Tipus de terminals

Simple

  • Hi a un emisor i un receptor i no es poden cambiar l'emisor sempre sera l'emisor i el receptor sempre sera el receptor

Autònom

Programable

Transductor

Són dispositius encarregats de transformar la naturalesa de les senyals


Transductors.png


Còdec

Amplificadors

  • S'encarreguen de restaurar un senyal analògic retornant-la a la seva amplitud original o amplificant-la

Repetidors

  • S'encarreguen de reconstruir senyals digitals atenuades

Distribuïdors i concentradors

  • S'encarreguen d'agrupar o repartir diferents senyals entre diversos emissors i receptors


Commutadors

  • S'encarreguen d'establir un canal de comunicacions entre dos dispositius


Antenes

  • Són uns transductors específics
  • Transformen senyals elèctriques en ones electromagnètiques

Antena.png

Antenar.jpg

Codis i alfabets

  • Alfabet origen: Són un conjunt de símbols de la font d'informació que s'ha de codificar
  • Alfabet imatge (paraules codi): Són un conjunt de símbols utilitzats per representar l'alfabet origen
  • Codi: És la relació normalitzada entre l'alfabet origen i l'alfabet imatge

Codi ASCII

  • ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Transforma caràcters anglesos a codi binari
  • 8 bits: 256 caràcters


Asci1.png

Unicode

  • Umicode: És un codi on és pòden representar (gairebé) tots elscaràcters possibles en els diferents alfabets del món,és un estandard industrial on conté més de 90.000 caràcters codificats
Unicode1.gif

Criptoanalisi

  • Criptoanalisi: És procés de “trencar” codis


El codi del Cesar

  • Codi del cesar: És un codi per desplaçament,hi ha tants de codis posibles com lletres té l'abecedari


Cesar1.png

Explotació de circuits de dades. Classificació

Tipus de comunicacions.

Simplex, semi-duplex i duplex

  • Simplex: S'anomena simplex quan les funcions entre l'emisor i el receptor estan perfectament definides i la transmissió de dades sempre s’efectua en una direcció
  • Semi-Duplex: És quan l'emisor transmet i el receptor rep,pot ser bidireccional però no simultania la comunicació,Posteriorment, el receptor pot exercir

d’emissor sempre i quan l’emissor es converteixi en receptor.

  • Duplex: La comunicació és bidireccional i a més a més simultània on l’emissor i el receptor no estan perfectament definits


Simplex

Simplex1.png


Semi-Duplex

Semi-Duplex1.png


Duplex

Duplex1.png

Tipus de transmissions

Síncrones i asíncrones

  • Síncrones: És un procediment mitjançant el qual un emissor i un receptor es posen d’acord sobre l’instant precís en què comença o acaba una informació que s’ha posat en el mitjà de transmissió

Sincrona SenyalSincrona1.png


  • Asíncrona:És asíncrona quan el procés de sincronització entre emissor i receptor es realitza en cada paraula de codi transmesa


Asíncrona SenyalAsincrona1.png

Serie i paral·lel

  • Serie: És quan tots els senyals es transmeten per una sola línia de dades seqüencialment
Exemple: Port sèrie (ratolí, mòdems), USB, SATA
Serie1.png


  • Paral·lel: És quan es transmeten simultàniament un grup de bits, un per cada línia del mateix canal
Exemple: Connexió Paral·lel impressora, PATA (IDE)


Paralle1.png

Comparació entre serie i paral·lel

Serieparalel.png

Analògiques i digitals

  • Analògiques: Si el senyal és analògic, és capaç de prendre tots els valors possibles en un rang (línia continua)
Analogica1.png


  • Digital: El senyal tan sols és capaç de prendre un conjunt finit de valors
Digital1.png

Unicast, multicast i broadcast

  • Unicast: Enviament d'informació des d'un únic emissor fins a un únic receptor

Unicast1.png


  • Multicast: Un node emissor envia informació auns quants nodes de la xarxa


Multicast1.png


  • Broadcast: Un node emissor envia informació a una multitud de nodes receptors de forma indiscriminada


Broadcast1.png

Modulació de senyals

  • La modulació és una tècnica per transportar informació a través d'una ona (típicament una ona sinusoïdal)
  • Transmissió en Banda Base: Quan una transmissió s'efectua sense passar per un procés de modulació
  • Transmissió en Banda Ampla: Quan s'utilitza modulació en una transmissió

Objectius de la modulació

  • Facilitat de radiació: Cada antena té unes característiques pròpies que la fan més adequada a certes senyals
  • Reducció del soroll i de les interferències: Determinats marges/bandes de freqüència tenen més soroll i/o més interferències que altres, és podem evitar modulant
  • Assignació de freqüències: La freqüència de les transmissions està regulada per lleis i per entitats (CNMT)


Tècniques de modulació. AM, FM i PM

  • Al modular el que fem és variar alguns dels paràmetres de l'ona sinusoïdal (amplitud, freqüència o fase)

Senyals portadora: El senyal sinusoïdal no ens interessa

Senyal modulada: El receptor es fixarà en les variacions per determinar el missatge que porta el senyal sinusoïdal


AM FM PM.png


Amplitud Modulada (AM)

  • Es modifica l'amplitud de la portadora segons la informació que es vol transmetre
  • La portadora té sempre la mateixa freqüència
    • Fàcil d'implementar (receptors senzills i barats)
    • No és tan eficient en ample de banda com altres tècniques


Am1.png

Freqüència Modulada (FM)

  • Es modifica la freqüència de la portadora
    • La portadora té sempre la mateixa amplitud
    • Més difícil d'implementar
    • S'utilitza més ampla de banda
    • Més eficient contra el soroll i les interferències
    • S'utilitza per a la ràdio, Televisió, micròfons sense fils


Fm1.png


Fase Modulada (PM)

  • Es modifica la fase de la portadora
    • La portadora té sempre la mateixa amplitud i freqüència


Fasemodulada.png

Mòdem

  • Mòdem (MODulador-DEModulador): És el dispositiu que s'encarrega de convertir les senyals elèctriques digitals en senyals elèctriques analògiques i viceversa


Modem12.png

Multiplexació de senyals

  • Multiplexació: La multiplexació és la tècnica que permet compartir en un mateix canal senyals provinents de diferents emissors que tenen com a destinació diferents receptors
  • Canal Físic: Medi físic (cable, fibra òptica, aire, etc.) pel qual es transmet una o més senyals
  • Canal Lògic: És el concepte utilitzat per parlar d'un canal que no existeix físicament.


Multiplexació en freqüència

  • A cada canal lògic se li assigna una banda de freqüència centrada en un senyal portador sobre el qual es modula el missatge de cada canal lògic
  • Totes les senyals s'emeten al mateix temps però l'ample de banda es comparteix
Exemples: Emissores de ràdio


FDM.png

Multiplexació en temps

  • Els canals lògics s'assignen repartint el temps d'ús del canal físic entre els diferents emissors
  • La velocitat de transmissió es reparteix però cada emissor utilitza en el seu temps tot l'ample de banda disponible
Exemples: Bus de comunicacions, temps de CPU


Tdm.png

Línies de comunicacions

Punt a punt (peer to peer)

  • Punt a Punt: 2 equips connectats mitjançant una línia física que no comparteixen amb cap altre equip
Exemple: ADSL-Central Telefònica

Puntapunt1.png

Multipunt

  • Multipunt: Topologia en forma de xarxa troncal constituïda per un bus de comunicacions comú a tots els equips que es connecten a la xarxa
Exemple: Xarxa LAN

Multipunt1.png

Línies privades, públiques i dedicades

  • Línies privades: Són les línies que tenen un propietari definit
Exemple: Línies utilitzades en les xarxes d’àrea local
  • Línies públiques: Són propietat de les companyies telefòniques i, per tant, tenen un àmbit nacional
Exemple: Xarxes WAN. Lloguer ADSL
  • Línies dedicades: Potser una línia pública o privada reservada de forma exclusiva per a qui la lloga

Xarxes

LAN. Local Area Network

  • LAN Local Area Network:És una xarxa d'area local,la qual el seu direccionament lògic no surt per internet
Exemple: Un aula, una oficina, un edifici

WAN.Wide area network

  • WAN Wide area network: Xarxa que comunica equips en un àrea geogràfica molt àmplia
Exemple: Internet

MAN. Metropolitan Area network

  • MAN Metropolitan Area Network: Xarxa de distribució delimitada per una ciutat


PAN. Personal Area Network

  • PAN Personal Area Network: Xarxes entorn a una persona. Bluetooth, WI-FI
Exemple: Bluetooth cotxe,IR (infrared),etc

Estàndards i associacions d'estàndards

  • Estàndard: És un tipus, model i/o norma determinat que concreta el funcionament i les característiques d'alguna cosa

Nota| Els estàndards són tant importants com les llengües. Sense una sèrie de normes comunes no hi ha comunicació ni compatibilitats


  • N'hi ha de 2 tipus:
    • Estàndards de facto (de fet): És acceptat en el mercat per la seva utilització generalitzada
    • Estàndards de iure (de dret):És un estàndard proposat per una associació d’estàndards o entitat legal similar


  • Estàndards oberts: Són aquelles especificacions disponibles públicament que permeten assolir una tasca específica
  • Estàndards tancats: Són estàndards que són propietat d'alguna companyia i les seves especificacions no són lliures


Associacions d'estàndards:

  • CCITT:Comitè Consultiu Internacional Telegràfic
  • ITU:Unió Internacional de Telecomunicacions
  • ISO: Organització Internacional de Normalització
  • ANSI:Institut Nacional Americà de Normalització
  • IEEE: Institut d’Enginyers Elèctrics i Electrònics
  • W3C:World Wide Web Consortium


Vegeu també: