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Questions and Answers
¿Cuál es el propósito de la capa física en un modelo de comunicación?
¿Qué tipo de transmisión permite el envío de información en ambas direcciones simultáneamente?
¿Cuál de las siguientes es una causa de atenuación en la transmisión de señales?
¿Qué tipo de ruido es causado por la agitación de electrones debido a la temperatura?
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En un sistema de multiplexión, ¿cómo se puede dividir el canal en función del tiempo?
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¿Qué tipo de medio de transmisión es considerado guiado?
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La distorsión de retardo en las señales ocurre cuando:
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ruido impulsivo es correcta?
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¿Cuál es la principal característica de la fibra óptica multimodo?
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¿Qué dispositivo convierte la luz en señales eléctricas en un sistema de transmisión óptico?
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¿Cuál es la longitud de onda ideal para transmitir información a largas distancias?
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¿Cómo se comporta la energía en una transmisión direccional?
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¿Cuál de las siguientes opciones representa un uso de las microondas?
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¿Qué longitud de onda tiene mayores pérdidas en la transmisión?
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¿Cuál de los siguientes elementos no forma parte de un sistema de transmisión óptico?
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¿Cuál de las siguientes frecuencias pertenece a la categoría de medios inalámbricos?
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¿Cuál es la frecuencia de la banda UHF?
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¿Qué tipo de satélites orbitan a altitudes más bajas y requieren muchos para formar un sistema completo?
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¿Cuál de las siguientes bandas es utilizada para tecnologías como Wi-Fi y Bluetooth?
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¿Qué características tienen los satélites en órbita geoestacionaria (GEO)?
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¿Qué tipo de ondas se denominan ondas milimétricas?
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¿Cuál es una característica de las bandas ISM?
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¿Qué implica la comunicación tolerante a errores en el uso de bandas ISM?
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¿Cuál es el propósito principal del satélite Telstar, lanzado en 1962?
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¿Cuál de los siguientes tipos de pares trenzados tiene protección individual para cada par?
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¿Cuál es una característica del cable coaxial?
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¿Qué ventaja tiene la fibra óptica sobre el cable coaxial?
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¿Cuál de los siguientes enunciados sobre los pares trenzados es incorrecto?
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¿Cuál es la función del revestimiento en un cable de fibra óptica?
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¿En qué aplicación sigue siendo utilizado el cable coaxial?
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¿Qué es un par trenzado UTP?
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¿Cuál es una de las ventajas de la fibra óptica?
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Study Notes
Capa Física
- Define los aspectos físicos de la comunicación, incluyendo mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento.
- Transmite y recibe bits a través de un canal de comunicación.
- Es la capa más baja del modelo OSI.
- Regula el tipo de medio de transmisión (guiado o no guiado).
- Define modos de transmisión:
- Simplex: una sola dirección.
- Half-duplex: en ambas direcciones, pero no al mismo tiempo.
- Full-duplex: en ambas direcciones simultáneamente.
- Señales pueden ser analógicas o digitales.
- Multiplexación (FDM o TDM) se aplica cuando varios emisores comparten el canal.
Perturbaciones en la Transmisión
- Las señales recibidas pueden diferir de las transmitidas debido a perturbaciones.
- Afectan la calidad de las señales analógicas y generan errores en las digitales.
- Entre las dificultades principales:
- Atenuación: reducción de la energía de la señal. Se controla con amplificadores (analógicas) o repetidores (digitales).
- Distorsión de retardo: diferentes componentes de frecuencia de una señal llegan a tiempos distintos debido a variaciones en la velocidad de propagación.
- Ruido: señales no deseadas que interfieren con la señal principal. Tipos:
- Ruido térmico: causado por la agitación de electrones debido a la temperatura.
- Ruido de Intermodulación: interferencia de señales de diferentes frecuencias.
- Diafonía: acoplamiento no deseado entre líneas de transmisión.
- Ruido impulsivo: pulsos irregulares de gran amplitud, afectando principalmente la transmisión digital.
Medios Guiados
- Utilizan materiales físicos sólidos para transportar señales (cable trenzado, cable coaxial, fibra óptica).
- Conducen ondas electromagnéticas o señales ópticas dentro de límites físicos.
Pares Trenzados
- Dos alambres de cobre aislados trenzados en forma helicoidal.
- Reduce interferencias externas y entre pares cercanos.
- Tipos:
- UTP (Unshielded Twisted Pair): Sin protección.
- FTP (Foiled Twisted Pair): Protección global.
- STP (Shielded Twisted Pair): Protección individual por cada par.
- S/FTP (Screened Foiled Twisted Pair): Protección global y por cada par.
Cable Coaxial
- Dos conductores concéntricos: conductor central (vivo) y conductor externo (malla o blindaje).
- Dieléctrico entre ambos mejora la calidad del cable.
- Fue ampliamente utilizado, pero ha sido reemplazado por la fibra óptica en muchas aplicaciones.
- Sigue siendo versátil, usado en:
- Distribución de televisión.
- Telefonía de larga distancia.
- Enlaces de computadores a corta distancia.
- Redes de área local.
Fibra Óptica
- Utiliza materiales como cristales o plásticos para guiar señales de luz.
- Alta capacidad de transportar grandes cantidades de datos a alta velocidad y largas distancias con baja atenuación.
- Componentes:
- Núcleo: transmite la luz.
- Revestimiento: refleja la luz para mantenerla dentro del núcleo.
- Cubierta: protege la fibra de daños físicos.
Ventajas de la Fibra Óptica
- Mayor capacidad de transmisión (cientos de Gbps).
- Menor tamaño y peso.
- Menor atenuación.
- Aislamiento electromagnético.
- Mayor separación entre repetidores.
Tipos de Fibra Óptica
- Multimodo: varios rayos de luz, para distancias cortas.
- Monomodo: más costosa, distancias largas, velocidades de 50 Gbps a 100 km sin amplificación.
- Multimodo de índice gradual: combinación de los dos anteriores, usado en redes locales.
Componentes del Sistema de Transmisión Óptico
- Fuente de luz: LED o láser.
- Medio de transmisión: fibra óptica.
- Detector: convierte la luz en señales eléctricas.
Longitudes de Onda en Comunicaciones Ópticas (espectro infrarrojo)
- 850 nm: corto alcance, mayor atenuación, componentes con arseniuro de galio.
- 1300 nm: media distancia, buenas propiedades de atenuación (menos del 5% por kilómetro).
- 1550 nm: larga distancia, mejores propiedades de atenuación (menos del 5% por kilómetro).
Medios Inalámbricos
- Sistemas de comunicación no guiados que utilizan radiación de energía electromagnética.
- Configuraciones de transmisión:
- Direccional: energía concentrada en un haz alineado entre emisor y receptor.
- Omnidireccional: energía dispersa en todas las direcciones.
Tipos de Medios Inalámbricos por Frecuencia
- Ondas de radio.
- Microondas.
- Infrarrojos.
- Luz visible.
Microondas
- Ondas electromagnéticas con rango de frecuencias entre 300 MHz y 300 GHz (longitudes de onda de 1 m a 1 mm).
- Algunos estándares (IEC 60050 y IEEE 100) consideran el rango de 1 GHz a 300 GHz (longitudes de onda de 30 cm a 1 mm).
- Bandas de frecuencia:
- UHF (Ultra-High Frequency): 0.3–3 GHz
- SHF (Super-High Frequency): 3–30 GHz
- EHF (Extremely-High Frequency): 30–300 GHz
- Ondas milimétricas: microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda.
Bandas ISM
- Reservadas internacionalmente para uso no comercial de radiofrecuencia.
- Utilizadas en tecnologías como Wi-Fi (IEEE 802.11) y Bluetooth (IEEE 802.15.1).
- No requieren licencia, pero deben respetar regulaciones de potencia.
- Comunicaciones tolerantes a errores y usan mecanismos de protección contra interferencias.
Transmisiones por Satélite
- Telstar: primer satélite de comunicaciones artificial, lanzado en 1962.
- Los satélites de comunicaciones se han convertido en un negocio multimillonario y son clave en telecomunicaciones espaciales.
Tipos de Satélites
- GEO (Órbita Terrestre Geoestacionaria):
- Orbitan a gran altura y permanecen fijos sobre un punto en la Tierra.
- Ideales para comunicaciones estables.
- Cruciales para transmisión de televisión y servicios de comunicación.
- MEO (Órbita Terrestre Media):
- Entre los dos cinturones de Van Allen.
- Tardan 6 horas en completar una órbita.
- Sistema de Posicionamiento Global (GPS) (24 satélites a 18,000 km).
- LEO (Órbita Terrestre Baja):
- Orbitan a altitudes más cercanas a la Tierra.
- Se necesitan muchos satélites LEO para formar un sistema completo.
- Comunicación de baja latencia (retardos de ida y vuelta de unos pocos milisegundos).
- Estaciones terrestres necesitan menos potencia para comunicarse con ellos.
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Description
Este cuestionario abarca la capa física del modelo OSI y sus aspectos fundamentales en la comunicación. Se examinan los tipos de transmisión, la multiplexión y las perturbaciones que afectan la calidad de las señales. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en las mecánicas de transmisión de datos.
