Tecnologias de Telecomunicaciones / José Manuel Huidobro Moya

8 TELECOMUNICACIONES. TECNOLOGÍAS, REDES Y SERVICIOS. 2ª EDICIÓN © RA-MA 1.4.2 Bits ...................................................................................................................... 471.4.3 Códigos usuales para datos ................................................................................. 481.4.3.1 El Código ASCII ........................................................................................................ 481.4.4 Bytes .................................................................................................................... 501.5VELOCIDADDETRANSFERENCIA ..................................................................... 511.6COMPRESIÓNDELASSEÑALES .......................................................................... 531.6.1 El estándar MPEG ............................................................................................... 531.6.1.1 El Dolby Digital ......................................................................................................... 541.7ELMENSAJEDATOS ............................................................................................... 551.7.1 Protocolo de comunicaciones .............................................................................. 551.7.2 Protocolo TCP/IP (Internet) ................................................................................ 561.7.2.1 Protocolos SLIP y PPP .............................................................................................. 571.8ELMENSAJETEXTO ............................................................................................... 581.8.1 El télex ................................................................................................................. 591.8.2 El fax ................................................................................................................... 591.8.2.1 Estándares para el fax ................................................................................................ 611.9LAIMAGEN .............................................................................................................. 611.9.1 La imagen en movimiento ................................................................................... 621.9.1.1 Tratamiento de la señal digital. El color .................................................................... 651.9.2 Definición. SD y HD ........................................................................................... 661.10LATELEVISIÓNDIGITAL .................................................................................... 671.10.1 La televisión digital terrestre ............................................................................. 691.10.1.1 El sintonizador digital TDT ..................................................................................... 70CAPÍTULO 2. MEDIOS DE TRANSMISIÓN ................................................................ 732.1MEDIOSDETRANSMISIÓN ................................................................................... 732.2ELPARDECOBRE ................................................................................................... 742.2.1 Interferencia entre pares ...................................................................................... 752.2.1.1 Agrupación en mazos de cables ................................................................................. 762.2.2 Bobinas híbridas .................................................................................................. 772.2.3 Ancho de banda y velocidad de transmisión ....................................................... 782.2.4 ADSL. Más capacidad para el bucle de abonado ................................................ 802.3ELCABLECOAXIAL ............................................................................................... 812.4LAFIBRAÓPTICA ................................................................................................... 822.4.1 Características de las fibras ópticas ..................................................................... 832.4.2 Conversión electro-óptica ................................................................................... 842.4.2.1 El láser ....................................................................................................................... 872.4.2.2 Emisores de infrarrojos .............................................................................................. 882.4.3 WDM. Capacidad de la fibra óptica .................................................................... 89
© RA-MA ÍNDICE 9 2.5ONDASDERADIO ................................................................................................... 902.5.1 Enlace de microondas.......................................................................................... 922.6LOSSATÉLITESDECOMUNICACIONES ............................................................ 922.6.1 Las órbitas satelitales .......................................................................................... 932.6.2 Los sistemas VSAT ............................................................................................. 952.6.3 El sistema de posicionamiento GPS .................................................................... 972.6.3.1 Aplicaciones del GPS ................................................................................................ 982.6.3.2 Equipos GPS de usuario .......................................................................................... 1002.7ELESPECTROELECTROMAGNÉTICO .............................................................. 1012.7.1 Bandas de frecuencia ......................................................................................... 1022.7.2 La longitud de onda ........................................................................................... 1042.7.2.1 El radar .................................................................................................................... 1062.7.2.2 La onda corta ........................................................................................................... 1062.8LASANTENAS ....................................................................................................... 1092.8.1 El dipolo ............................................................................................................ 1102.8.2 La parabólica ..................................................................................................... 1132.9TECNOLOGÍADELOSSATÉLITESDECOMUNICACIONES ......................... 1142.9.1 Puesta en órbita del satélite ............................................................................... 1142.9.2 Bandas de frecuencias ....................................................................................... 1152.9.3 Elementos de las redes satelitales ..................................................................... 1172.10INFRAESTRUCTURASENEDIFICIOS .............................................................. 1192.10.1 Sistema de cableado estructurado ................................................................... 1202.10.1.1 Paneles de conexión y/o distribución ..................................................................... 1222.10.1.2 Longitudes máximas. Categorías ........................................................................... 1222.10.2 Cables de cobre de pares trenzados ................................................................. 1232.11ICT.INFRAESTRUCTURASCOMUNESDETELECOMUNICACIONES ...... 1242.11.1 Elementos técnicos que constituyen la ICT .................................................... 1262.11.2 Hogar digital .................................................................................................... 129CAPITULO 3. TECNOLOGÍAS DE COMUNICACIONES ....................................... 1313.1LASTÉCNICASDECONMUTACIÓN .................................................................. 1313.1.1 Conmutación de circuitos .................................................................................. 1323.1.1.1 Conmutación en el espacio y en el tiempo ............................................................... 1343.1.1.2 Técnica de multiplexación TDM ............................................................................. 1343.1.2 Conmutación de mensajes ................................................................................. 1363.1.3 Conmutación de paquetes ................................................................................. 1363.1.3.1 Ventajas de la conmutación de paquetes.................................................................. 1373.2EVOLUCIÓNDELACONMUTACIÓNDEPAQUETES ..................................... 1393.2.1 El protocolo X.25 (paquetes) ............................................................................ 139
10 TELECOMUNICACIONES. TECNOLOGÍAS, REDES Y SERVICIOS. 2ª EDICIÓN © RA-MA 3.2.2 Frame Relay (tramas) ........................................................................................ 1403.2.3 ATM (Modo de Transferencia Asíncrona) ....................................................... 1403.2.3.1 Composición de los paquetes (células) ATM .......................................................... 1413.3ELPROTOCOLOIP ................................................................................................ 1423.3.1 Origen y evolución de Internet .......................................................................... 1423.3.2 Funcionamiento de TCP/IP ............................................................................... 1443.3.3 Direccionamiento en IP ..................................................................................... 1453.3.3.1 Puertos ..................................................................................................................... 1463.4LATRANSMISIÓN ................................................................................................. 1473.4.1 Jerarquía Plesiócrona......................................................................................... 1483.4.1.1 Estándares de transmisión ........................................................................................ 1483.4.2 Jerarquía Digital Síncrona ................................................................................. 1493.4.3 GPON (Gigabit PON) ....................................................................................... 1513.5TRATAMIENTODELASEÑAL ............................................................................ 1533.5.1 La digitalización ................................................................................................ 1543.5.2 La compresión ................................................................................................... 1553.5.2.1 Compresión de audio ............................................................................................... 1553.5.2.2 Compresión de vídeo ............................................................................................... 1573.5.2.3 Compresión de datos ................................................................................................ 1593.6CODIFICACIÓNXDSL ........................................................................................... 1603.6.1 IDSL .................................................................................................................. 1613.6.2 HDSL ................................................................................................................ 1613.6.3 ADSL ................................................................................................................ 1623.6.3.1 ADSL2+................................................................................................................... 1633.6.4 VDSL ................................................................................................................ 1633.7LAMODULACIÓN ................................................................................................. 1643.7.1 Modulación de Amplitud (AM) ........................................................................ 1653.7.2 Modulación de Frecuencia (FM) ....................................................................... 1653.7.3 Modulación Digital de Amplitud (ASK) ........................................................... 1663.7.4 Modulación Digital de Frecuencia (FSK) ......................................................... 1663.7.5 Modulación Digital de Fase (PSK) ................................................................... 1673.8ELMÓDEM ............................................................................................................. 1683.8.1 Métodos para el envío de la señal ..................................................................... 1693.8.1.1 Transmisión serie y paralelo .................................................................................... 1693.8.1.2 Transmisión semidúplex y dúplex ........................................................................... 1693.8.1.3 Transmisión asíncrona y síncrona ............................................................................ 1703.8.1.4 Transmisión a 2 y 4 hilos ......................................................................................... 1713.8.1.5 Tasa de error ............................................................................................................ 171
© RA-MA ÍNDICE 11 3.8.2 Normativa de la UIT-T (CCITT) ...................................................................... 1723.8.3 Módems asíncronos y síncronos ....................................................................... 1723.8.3.1 Transmisión asíncrona ............................................................................................. 1723.8.3.2 Transmisión síncrona ............................................................................................... 1733.9LAINTERFAZDECOMUNICACIONES .............................................................. 1743.9.1 V.24. Aspectos mecánicos, eléctricos y funcionales ......................................... 1743.9.2 El bus USB ........................................................................................................ 1773.10ELMODELOOSIDEREFERENCIA ................................................................... 1793.10.1 Ventajas del modelo OSI ................................................................................ 1793.10.2 Estructura en niveles de OSI ........................................................................... 1803.11ELPROCESODEESTANDARIZACIÓN ............................................................ 1843.11.1 Tipos de estándares ......................................................................................... 1853.11.2 Organizaciones que establecen estándares ...................................................... 1863.11.2.1 Organismos oficiales de estandarización ............................................................... 187CAPÍTULO 4. REDES FIJAS DE COMUNICACIONES ........................................... 1894.1CLASIFICACIÓNDELASREDESDECOMUNICACIONES ............................. 1894.2REDESDEÁREALOCAL ...................................................................................... 1904.2.1 Características de las redes ................................................................................ 1904.2.2 Topología de las redes ....................................................................................... 1924.2.3 Métodos para el acceso al medio ...................................................................... 1934.2.3.1 El método CSMA/CD .............................................................................................. 1944.2.3.2 El método Paso de Testigo ....................................................................................... 1954.2.4 La normativa 802.X del IEEE ........................................................................... 1954.3REDLOCALETHERNET ....................................................................................... 1974.3.1 Versiones del estándar ....................................................................................... 1984.3.1.1 WLAN. Redes locales inalámbricas ........................................................................ 1994.4REDLOCALTOKENRING ................................................................................... 2004.5INTERFUNCIONAMIENTOENTREREDES ....................................................... 2014.5.1 Dispositivos para la interconexión .................................................................... 2014.5.1.1 Repetidores .............................................................................................................. 2034.5.1.2 Concentradores ........................................................................................................ 2034.5.1.3 Puentes ..................................................................................................................... 2044.5.1.4 Conmutadores .......................................................................................................... 2044.5.1.5 Routers ..................................................................................................................... 2044.5.1.6 Pasarelas .................................................................................................................. 2064.5.2 El conjunto de protocolos TCP/IP ..................................................................... 2064.5.3 Interconexión utilizando IP ............................................................................... 207
12 TELECOMUNICACIONES. TECNOLOGÍAS, REDES Y SERVICIOS. 2ª EDICIÓN © RA-MA 4.6REDESDEÁREAEXTENDIDA ............................................................................ 2084.6.1 La red de tránsito ............................................................................................... 2084.6.2 La red de acceso ................................................................................................ 2104.6.2.1 Las redes de acceso heterogéneas ............................................................................ 2124.6.3 La red HFC (Híbrida Fibra-Coaxial) ................................................................. 2134.6.4 LMDS. Bucle local inalámbrico ....................................................................... 2164.6.4.1 Fundamentos técnicos .............................................................................................. 2174.7LAREDTELEFÓNICABÁSICA ........................................................................... 2184.7.1 Las centrales de conmutación ........................................................................... 2204.7.2 La señalización en la red ................................................................................... 2204.7.2.1 Señalización. Canal Asociado y Canal Común ........................................................ 2214.7.3 El tráfico telefónico ........................................................................................... 2224.7.4 Estructura de la red telefónica ........................................................................... 2234.7.5 Telefonía básica ................................................................................................. 2244.7.5.1 Los servicios telefónicos .......................................................................................... 2244.7.6 Los servicios de Red Inteligente ....................................................................... 2264.7.6.1 Números 800 y 900 .................................................................................................. 2264.8REDDIGITALDESERVICIOSINTEGRADOS ................................................... 2284.8.1 Canales en la RDSI ........................................................................................... 2304.8.2 Conexión de terminales RDSI ........................................................................... 2314.8.3 Señalización en la RDSI .................................................................................... 2324.9LASCENTRALESDEEMPRESA(PBX) .............................................................. 2334.9.1 Servicios disponibles en las PBX ...................................................................... 2344.9.2 El Centrex .......................................................................................................... 2354.10LATELEFONÍAIP ................................................................................................ 2364.10.1 Diferencias entre Internet y la RTB ................................................................ 2374.10.2 Componentes de las redes VoIP ...................................................................... 2394.10.2.1 Gateways de VoIP ................................................................................................. 2394.10.2.2 Gatekeeper ............................................................................................................. 2394.10.2.3 La norma H.323 ..................................................................................................... 2404.10.2.4 Calidad de servicio (QoS) ...................................................................................... 2414.11REDESDETRANSMISIÓNDEDATOS ............................................................. 2414.11.1 Elementos de una red de conmutación de paquetes ........................................ 2424.11.2 Facilidades de una red de conmutación de paquetes ....................................... 2434.11.3 El servicio ATM .............................................................................................. 2444.12INTERNET ............................................................................................................. 2454.12.1 Direcciones en Internet.................................................................................... 2474.12.2 Protocolos de Internet ..................................................................................... 248
© RA-MA ÍNDICE 13 4.12.2.1 HTTP, HTML y XML ........................................................................................... 2494.12.2.2 Navegadores y buscadores para Internet ................................................................ 2504.13SERVICIOSDEINTERNET ................................................................................. 2524.13.1 Servicios tradicionales .................................................................................... 2534.13.1.1 Seguridad y cortafuegos ......................................................................................... 2554.13.1.2 Comercio electrónico ............................................................................................. 2564.13.1.3 El correo electrónico .............................................................................................. 2564.13.2 Servicios de información ................................................................................. 2574.13.3 La televisión sobre IP ...................................................................................... 2584.13.3.1 Funcionamiento de la IPTV ................................................................................... 2594.13.3.2 Los servicios que ofrece IPTV ............................................................................... 2604.13.4 La Web 2.0 ...................................................................................................... 2614.14PROVEEDORESDEACCESOAINTERNET ..................................................... 2614.15REDESPÚBLICASYPRIVADAS(RPV) ............................................................ 263CAPÍTULO 5. REDES POR RADIO (INALÁMBRICAS) .......................................... 2655.1SISTEMASDECOMUNICACIONESPORRADIO .............................................. 2655.1.1 Los servicios de comunicaciones móviles ........................................................ 2665.1.2 El espectro radioeléctrico .................................................................................. 2685.1.2.1 Usos más comunes ................................................................................................... 2695.1.2.2 El dividendo digital .................................................................................................. 2715.1.2.3 Energía de las radiaciones ........................................................................................ 2715.2BUCLEDEABONADOPORRADIO .................................................................... 2735.2.1 El estándar DECT.............................................................................................. 2755.3LASREDESGSM .................................................................................................... 2765.3.1 Los servicios en GSM ....................................................................................... 2775.3.2 Estructura de la red ............................................................................................ 2785.3.3 Tecnologías de acceso celular ........................................................................... 2815.3.4 El éxito del estándar GSM ................................................................................ 2835.3.5 Evolución de GSM ............................................................................................ 2845.3.6 GPRS. Servicio General de Paquetes por Radio ............................................... 2855.3.7 Compartición de redes móviles para reducir costes .......................................... 2885.3.7.1 Modos de compartir una red móvil .......................................................................... 2895.4LA3ª GENERACIÓNDEMÓVILES ...................................................................... 2915.4.1 La evolución de GSM hacia UMTS y LTE ...................................................... 2925.4.2 UMTS. Red Universal de Telecomunicaciones Móviles .................................. 2935.4.2.1 Arquitectura de la red .............................................................................................. 2935.4.2.2 Acceso a Paquetes de Alta Velocidad (HSPA) ........................................................ 294
14 TELECOMUNICACIONES. TECNOLOGÍAS, REDES Y SERVICIOS. 2ª EDICIÓN © RA-MA 5.5LA4ª GENERACIÓNDEMÓVILES ...................................................................... 2965.5.1 Tecnologías y frecuencias ................................................................................. 2985.5.1.1 Tecnologías en LTE ................................................................................................. 2995.5.1.2 Asignaciones de frecuencias .................................................................................... 3015.6FEMTOCELDAS ..................................................................................................... 3045.6.1 Tecnología ......................................................................................................... 3065.6.2 Ventajas e inconvenientes ................................................................................. 3075.7COMUNICACIONESM2M .................................................................................... 3085.7.1 Tecnologías utilizadas ....................................................................................... 3095.7.2 Múltiples aplicaciones ....................................................................................... 3105.8REDESLOCALESINALÁMBRICAS .................................................................... 3125.8.1 Normalización ................................................................................................... 3135.8.2 Configuraciones ................................................................................................ 3145.8.3 Wi-Fi ................................................................................................................. 3165.8.3.1 Variantes de estándar 802.11 ................................................................................... 3175.8.3.2 Super Wi-Fi ............................................................................................................. 3205.8.3.3 Aplicaciones ............................................................................................................ 3215.8.4 Seguridad ........................................................................................................... 3225.8.4.1 Propagación de RF ................................................................................................... 3235.8.4.2 Defensa en entornos inalámbricos ........................................................................... 3245.8.4.3 SSID (Service Set IDentifier) .................................................................................. 3255.8.4.4 WEP (Wired Equivalent Privacy) ............................................................................ 3265.8.4.5 WPA (Wi-Fi Protected Access) ............................................................................... 3275.9BLUETOOTH .......................................................................................................... 3285.9.1 Especificaciones ................................................................................................ 3295.9.2 Redes Bluetooth ................................................................................................ 3305.9.3 Aplicaciones ...................................................................................................... 3315.10RFID ....................................................................................................................... 3325.10.1 Principales aplicaciones .................................................................................. 3335.10.2 Tecnología RFID ............................................................................................. 3345.10.2.1 RFID comparado con los códigos de barras .......................................................... 3375.10.2.2 Rango de frecuencias ............................................................................................. 3385.10.3 Redes de sensores inalámbricos ...................................................................... 3385.10.3.1 ARQUITECTURA ................................................................................................ 3405.10.3.2 Algunas aplicaciones ............................................................................................. 3415.11WIMAX .................................................................................................................. 3415.11.1 Funcionamiento ............................................................................................... 343
© RA-MA ÍNDICE 15 5.12ELTRUNKING(RADIOTELEFONÍAPRIVADA) ............................................. 3455.12.1 El estándar TETRA ......................................................................................... 346CAPÍTULO 6. LEGISLACIÓN DE TELECOMUNICACIONES .............................. 3496.1INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 3496.1.1 El marco regulador en la UE ............................................................................. 3506.1.1.1 El paquete Telecom ................................................................................................. 3516.1.2 El marco regulador en España ........................................................................... 3536.2ORGANISMOSCOMPETENTESDELAREGULACIÓN ................................... 3546.2.1 En la Unión Europea ......................................................................................... 3556.2.1.1 Autoridades Nacionales de Reglamentación ............................................................ 3576.2.1.2 El ORECE ................................................................................................................ 3586.2.2 En España. SETSI y CNMC ............................................................................. 3586.2.2.1 Comisión del Mercado de Telecomunicaciones ...................................................... 3616.3MERCADOÚNICOEUROPEO .............................................................................. 3626.4LALEGISLACIÓNAPLICABLE ........................................................................... 3646.5LEGISLACIÓNESPAÑOLA .................................................................................. 3646.5.1 Ley General de Telecomunicaciones (LGT) ..................................................... 3656.5.1.1 Modificación de la LGT-2003 ................................................................................. 3666.5.1.2 Modificación de la LGT-2013 ................................................................................. 3686.5.1.3 Estructura de la Ley ................................................................................................. 3716.6LEYDETELECOMUNICACIONESPORCABLE ............................................... 3726.7APERTURADELBUCLEDEABONADO ............................................................ 3726.7.1 La Oferta del Bucle de Abonado (OBA) ........................................................... 3736.7.2 Modalidades de acceso ...................................................................................... 3736.7.3 Servicios de acceso indirecto al bucle de abonado ........................................... 3756.7.3.1 Servicio GigADSL ................................................................................................... 3756.7.3.2 Servicio ADSL IP Nacional ..................................................................................... 3776.7.4 Modalidades de contratación del bucle ............................................................. 3796.8NORMATIVASOBREINFRAESTRUCTURASCOMUNESDETELECOMUNICACIÓN ......................................................................................... 3816.9LEGISLACIÓNENLATINOAMÉRICA ................................................................ 3846.9.1 AHCIET ............................................................................................................ 3876.10ASOCIACIONESPROFESIONALES .................................................................. 387GLOSARIO DE TÉRMINOS .......................................................................................... 391REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 421ÍNDICE ALFABÉTICO ................................................................................................... 427

El libro presenta los fundamentos básicos de las Telecomunicaciones, explica los conceptos elementales para entender el funcionamiento de las señales y los diferentes dispositivos utilizados en la transmisión de voz, datos o imágenes, las tecnologías y protocolos que se emplean en las redes telefónicas –fijas y móviles–, en las de datos –tanto de área local como extendida–, y los servicios que se prestan sobre estas, así como la legislación que los regula, constituyendo una referencia obligada para todos aquellos estudiantes y profesionales que quieran introducirse en un mundo apasionante y de tanto futuro.Todo ello se explica de una manera clara y sencilla, pero a la vez rigurosa, con una metodología basada en la experiencia que el autor ha ido acumulando como escritor y docente a lo largo de más de treinta años.El libro, que constituye una completa introducción a las Telecomunicaciones, se estructura en seis capítulos, que desarrollan los siguientes contenidos:• Característicasdelmensaje:sonido,datoseimágenes• Señalesanalógicasydigitales.Compresióndelsonidoyvídeo• Laradioylatelevisión• Tecnologíasdetransmisión.PDH,SDHyGPON• Lafibraóptica(WDM)ylasmicroondas• Lossatélitesdecomunicaciones.SistemasVSATyGPS• Infraestructurascomunesdetelecomunicación(ICT)• Lastécnicasdeconmutaciónymultiplexación• Lamodulación.Módemseinterfaces• RedesLANyWAN.Interconexión• ProtocoloX.25,FrameRelay,ATMyTCP/IP• Lastecnologíasdebandaancha:ADSL,VDSL,FTTH• ElprotocoloIP.InternetylaWWW.VoIPeIPTV• Laredtelefónicaconmutada.RDSIyPBX• Elespectroradioeléctrico.Antenasyradiaciones• Lascomunicacionesmóviles.GSM,GPRS,UMTSyLTE,etc.• Lasredesinalámbricas:Wi-Fi,Bluetooth,RFID,WiMAX,etc.• Legislación.LeyGeneraldeTelecomunicacionesAlfinaldellibroseincluyeunextensoglosariodetérminosyunaamplialistadereferenciasbibliográficas, muy útil para el lector interesado en ampliar sus conocimientos.TelecomunicacionesTecnologías, Redes y ServiciosTelecomunicacionesTecnologías, Redes y Servicios2a e d i c i ó n a c t u a l i z a d aTelecomunicacionesTecnologías, Redes y Servicios.2ª Edición acTualizadaJosé Manuel HuidobroJ o s é M a n u e l H u i d o b r o9 7 8 8 4 9 9 6 4 2 7 4 19 78 84 9 9 64 27 412a edición

Ingeniería en Tecnologías de la Información y Comunicación