MAESTRIA EN TELECOMUNICACIONES

TRABAJO: RESUMEN: SEÑALES ANALÓGICAS- VPN Y FTP

ING. JOSE DAVID CASANOVA VALLINAS

ELABORO: ANTONIO DE JESÚS CRUZ COLMENARES

1ER CUATRIMESTRE

INTRODUCCION A LAS TELECOMUNICACIONES

SEÑALES ANALÓGICAS

La señal analógica es aquella que presenta una variación continua con el tiempo, es decir, que a una variación suficientemente significativa del tiempo le corresponderá una variación igualmente significativa del valor de la señal (la señal es continua).Toda señal variable en el tiempo, por complicada que ésta sea, se representa en el ámbito de sus valores (espectro) de frecuencia. De este modo, cualquier señal es susceptible de ser representada descompuesta en su frecuencia fundamental y sus armónicos. El proceso matemático que permite esta descomposición se denomina análisis de Fourier.Un ejemplo de señal analógica es la generada por un usuario en el micrófono de su teléfono y que después de sucesivos procesos, es recibida por otro abonado en el altavoz del suyo.

Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las mismas características, mantiene dicho carácter y deberá ser reflejo de la generada por el usuario. Esta necesaria circunstancia obliga a la utilización de canales lineales, es decir canales de comunicación que no introduzcan deformación en la señal original. Las señales analógicas predominan en nuestro entorno (variaciones de temperatura, presión, velocidad, distancia, sonido etc.) y son transformadas en señales eléctricas, mediante el adecuado transductor, para su tratamiento electrónico.La utilización de señales analógicas en comunicaciones todavía se mantiene en la transmisión de radio y televisión tanto privada como

comercial. Los parámetros que definen un canal de comunicaciones analógicas son el ancho de banda (diferencia entre la máxima y la mínima frecuencia a transmitir) y su potencia media y de cresta.

Señales digitales

Una señal digital es aquella que presenta una variación discontinua con el tiempo y que sólo puede tomar ciertos valores discretos. Su forma característica es ampliamente conocida: la señal básica es una onda cuadrada (pulsos) y las representaciones se realizan en el dominio del tiempo.

Sus parámetros son:

Altura de pulso (nivel eléctrico) Duración (ancho de pulso) Frecuencia de repetición (velocidad pulsos por segundo)

Las señales digitales no se producen en el mundo físico como tales, sino que son creadas por el hombre y tiene una técnica particular de tratamiento, y como dijimos anteriormente, la señal básica es una onda cuadrada, cuya representación se realiza necesariamente en el dominio del tiempo.

La utilización de señales digitales para transmitir información se puede realizar de varios modos: el primero, en función del número de estados distintos que pueda tener. Si son dos los estados posibles, se dice que son binarias, si son tres, ternarias, si son cuatro, cuaternarias y así sucesivamente. Los modos se representan por grupos de unos y de ceros, siendo, por tanto, lo que se denomina el contenido lógico de información de la señal.

La segunda posibilidad es en cuanto a su naturaleza eléctrica. Una señal binaria se puede representar como la variación de una amplitud (nivel eléctrico) respecto al tiempo (ancho del pulso).Resumiendo, las señales digitales sólo pueden adquirir un número finito de estados diferentes, se clasifican según el número de estados (binarias, ternarias, etc.)y según su naturaleza eléctrica(unipolares y bipolares).

MODEM

MOdulador-DEModulador) Periférico de entrada/salida, que puede ser interno o externo a una computadora, y sirve para a conectar una línea telefónica con la computadora. Se utiliza para acceder a internet u otras redes, realizar llamadas, etc.Los datos transferidos desde una línea de teléfono llegan de forma analógica. El módem se encarga de "demodular" para convertir esos datos en digitales. Los módems también deben hacer el proceso inverso, "modular" los datos digitales hacia analógicos, para poder ser transferidos por la línea telefónica.Existen módems especiales llamados módems digitales. Técnicamente hablando, estos módems no pueden llamarse así, pues no hay ningún tipo de modulación/demodulación (pues la línea que transmite los datos es digital).

MODULACION, DEMODULACION

MODULACIÓN:

En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora,

típicamente una onda senoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que permitirá transmitir más información simultánea y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir. La modulación nace de la necesidad de transportar una información a través de un canal de comunicación a la mayor distancia y menor costo posible. Este es un proceso mediante el cual dicha información (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisión. Existen varias razones para modular, entre ellas:

• Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire. • Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información distinta. • Disminuye dimensiones de antenas. • Optimiza el ancho de banda de cada canal. • Evita interferencia entre canales. • Protege a la información de las degradaciones por ruido. • Define la calidad de la información trasmitida.

DEMODULACION:

La demodulación es el proceso inverso de modulación. Se utiliza para recuperar la señal de mensaje y la información en la señal por el receptor. Por ejemplo, un receptor de radio FM demodula las transmisiones de la modulación de la frecuencia dentro de una cierta frecuencia mínima y máxima, que es la frecuencia asignada a una estación de radio particular. Un módem desmodulará la señal de otro módem para activar una señal audible de alta y baja frecuencias de nuevo a una serie de ceros y unos que se ensamblan en un archivo de computadora digital.

WEP,WEPA

CIFRADO WEP (WIRED EQUIVALENT PRIVACY)

El sistema de cifrado WEP fue el primero que apareció para solucionar los problemas generados por las redes abiertas. Se trata de un sistema de cifrado que funciona mediante la autenticación del usuario con contraseña. De esta forma el tráfico viaja cifrado, y aquel usuario que se encuentre escuchando el tráfico sólo leerá caracteres sin sentido alguno, a no ser que tenga la clave de cifrado.Este sistema de cifrado está basado en el algoritmo de cifrado RC4, utilizando para ello claves de 64 o de 128 bits. Cada clave consta de dos partes, una de ellas la tiene que configurar el usuario en cada uno de los puntos de acceso de la red, mientras que la otra se genera automáticamente y se denomina vector de inicialización, cuyo objetivo es obtener claves distintas para cada trama que se mueve en la red.Inicialmente se creía que se trataba de un cifrado muy seguro, pero pronto se descubrió que no era así, demostrando que ofrece muchas debilidades.Entre las principales debilidades de este sistema está que las claves permanecen siempre estáticas, y por otro lado los 24 bits del vector de inicialización son insuficientes, además de transmitirse sin cifrar.Hoy en día es considerado un sistema poco seguro y no se aconseja su utilización En las redes inalámbricas, ya que se puede llegar a romper su seguridad mediante distintos sistemas como fuerza bruta o el ataque FMS.

CIFRADO WEPA (WI-FI PROTECTED ACCESS)

Este sistema de cifrado surgió para solucionar los problemas de seguridad que ofrecía el sistema WEP. Para ello hace uso de TKIP, un protocolopara gestionar las claves dinámicas, que resuelve muchos de los problemas que tenía WEP tales como la longitud de la clave, el cambio de la clave de estática a dinámica y la multidifusión.WPA adopta la autenticación de usuarios mediante el uso de un servidor, donde se almacenan las credenciales y contraseñas de los usuarios de la red. Para no obligar al uso de tal servidor para el despliegue de redes, WPA permite la autenticación mediante una clave pre compartida, que de un modo similar al WEP, requiere introducir la misma clave en todos los equipos de la red.WPA permite diferentes sistemas de control de acceso incluyendo la validación de usuario, como puede ser contraseña, certificado digital o simplemente hacer uso de una contraseña compartida para identificarse. Algunos sistemas son WEPA-PSK WPEA empresarial.

DBI (ANTENAS)

Una antena es un dispositivo cuya misión es difundir y/o recoger ondas radioeléctricas. Las antenas convierten las señales eléctricas en ondas electromagnéticas y viceversa.Existen antenas de distintos tipos (ver tipos de antenas), pero todas ellas cumplen la misma misión: servir de emisor-receptor de una señal de radio. Cuando la comunicación fluye en ambas direcciones, se denomina bidireccional. Si dicha comunicación no se efectúa simultáneamente, sino alternativamente, se denomina comunicación semiduplex. Todas las comunicaciones dentro del ámbito WIFI son bidireccionales semiduplex.

LA GANANCIA

La característica más importante de una antena es la ganancia. Esto viene a ser la potencia de amplificación de la señal. La ganancia representa la relación entre la intensidad de campo que produce una antena en un punto determinado, y la intensidad de campo que produce una antena omnidireccional (llamada isotrópica), en el mismo punto y en las mismas condiciones. Cuanto mayor es la ganancia, mejor es la antena.La unidad que sirve para medir esta ganancia es el decibelio (dB). Esta unidad se calcula como el logaritmo de una relación de valores. Como para calcular la ganancia de una antena, se toma como referencia la antena isotrópica, el valor de dicha ganancia se representa en dBi.

RELACIÓN SEÑAL RUIDO

Siempre que se emite o se recibe una señal de radio, lleva acoplada una señal de ruido. Obviamente, cuanto menor sea la relación de ruido con respecto a la señal, más óptima se considerará la señal "valida". Incluso en las transmisiones digitales, se tienen que usar métodos de modulación que reduzcan el ruido y amplifiquen la señal de radio.El resultado de dividir el valor de la señal de datos, por la señal de ruido es lo que se conoce como relación señal/ruido. Cuanto mayor es, mejor es la comunicación.Se expresa en decibelios (dB), y en escala exponencial, lo que quiere decir que una relación señal ruido de 10 dB, indica que la señal es 10 veces mayor que la de ruido, mientras que 20 dB indica 100 veces más potencia.

POTENCIA TRANSMITIDA

Se utiliza la unidad dBm (decibelios relativos al nivel de referencia de 1 milivatio). 1 mW es igual a 0 dBm y cada vez que se doblan los milivatios, se suma 3 a los decibelios. La radiación máxima emitida por

una antena (que puede terminar muy por encima de los vatios de entrada), que admite la FCC en los EEUU es de 1 vatio (equivalente a 30 dBm). En Europa, el límite es de 250 mW (24 dBm).

En la siguiente tabla, se puede encontrar la conversión de decibelios a watios:

REDES INFRAESTRUCTURA

La topología de una red representa la disposición de los enlaces que conectan los nodos de una red.Las redes pueden tomar muchas formas diferentes dependiendo de cómo están interconectados los nodos. Hay dos formas de describir la topología de una red:Física o lógicaLa topología física se refiere a la configuración de cables, antenas, computadores y otros dispositivos de red, mientras la topología lógica hace referencia a un nivel más abstracto, considerando por ejemplo el método y flujo de la información transmitida entre nodos.

Topologías básicas de red

Topología en redes inalámbricas

REDES ADHOC

También conocidas como MANET“Mobile ad hoc networks”. AD HOC viene del latín y se refiere a algo improvisado, mientras que en comunicaciones el propósito de ad hoc es proporcionar flexibilidad y autonomía aprovechando los principios de auto-organización. Una red móvil ad hoc es una red formada sin ninguna administración central o no hay un nodo central, sino que consta de nodos móviles que usan una interface inalámbrica para enviar paquetes de datos. Los ordenadores están en igualdad de condiciones. La conexión es establecida por la

duración de una sección. Los artefactos descubren otros artefactos cercanos o en rango para formar el“network”. Los artefactos pueden buscar nodos que están fuera del área de alcance conectándose con otros artefactos que estén conectados a la red y estén a su alcance. Las conexiones son posibles por múltiples nodos.Las redes ad hoc presentan cambios de topología. Estos cambios son frecuentes debido a su movilidad. Estas características impiden la utilización de protocolos de encaminamiento. Y esto crea nuevos retos de investigación que permitan ofrecer soluciones para problemas tales como topología dinámica y recursos de ancho de banda entre otros.Se pretende utilizar una topología jerárquica la cual se puede lograr utilizando un proceso conocido como ¨clustering¨; este es un proceso en el cual los nodos de una red se organizan en grupos llamados clusters. Que es la forma en la que los nodos en MANET se organizan. Sin embargo la mayoría de los estudios de técnicos sobre ¨clustering¨ en ad hoc o MANET asume el conocimiento sobre la posición de los nodos.

VPN

VPN corresponde a las siglas en inglés de Virtual Private Network (en español, Red Privada Virtual o RPV).El término se usa para referirse a una red de comunicaciones que usa la infraestructura de Internet para proveer conexiones remotas a redes que se encuentran en otro lugar, por ejemplo una organización que conecta a empleados que trabajan desde su casa o que están de viaje. Una VPN usualmente requiere autorización y autentificación, además de que usa criptografía.

Esto significa que los usuarios deben ser usuarios registrados y autorizados a acceder la red, además de que toda la información que se transmite es codificada por algoritmos de criptografía, para luego ser decodificada en su recepción, aumentando el nivel de seguridad.

USOS DE UNA VPN

Mencioné brevemente el caso de una organización teniendo empleados trabajando de forma remota, sin embargo existen muchos más usos de una VPN, por ejemplo:

Privacidad/seguridad. Una VPN te ayuda a mantener segura tu información, ya que el tráfico en la VPN está codificado y alguien “escuchando en el alambre” no puede identificar el contenido del tráfico. Esto pudiera resultarte particularmente útil si empleas de forma regular servicios públicos de Wi-Fi, por ejemplo los de aeropuertos, cafés, hoteles, etc.

Descargas. Mucha gente que emplea programas P2P, como BitTorrent, también emplea una VPN. Esto evita el bloqueo de dichos programas por parte de tu ISP o que quede algún tipo de registro de conexiones que hagas al navegar en la red a la que te conectas. Usando una VPN en realidad estás conectándote a un punto fijo y toda la información te llega a partir de ese mismo punto.

Evitar censura. Otro uso de VPN es para evitar censura, ya sea de páginas que bloquean contenido por geolocalización o por redes que bloquean ciertas páginas, como suele ocurrid con redes sociales.

FTP

El acrónimo de FTP es protocolo de transferencia de ficheros (File Transfer Protocol) y es un software cliente/servidor que permite a usuarios transferir ficheros entre ordenadores en una red TCP/IP. FTP tiene sus orígenes en 1971, y aunque ha evolucionado con el paso de los años, es uno de los protocolos más antiguos que todavía están en uso. Hoy en día se usa principalmente en redes corporativas y la red más grande que existe, Internet.El funcionamiento es sencillo. Una persona desde su ordenador invoca un programa cliente FTP para conectar con otro ordenador, que a su vez tiene instalado el programa servidor FTP. Una vez establecida la conexión y debidamente autenticado el usuario con su contraseña, se pueden empezar a intercambiar archivos de todo tipo.Aunque no estés familiarizado o no conoces FTP, las opciones de que lo hayas usado alguna vez son bastante grandes. Muchos de los enlaces de descarga que usas en Internet, son URLs que apuntan a un ordenador que está actuando como un servidor FTP: tu navegador automáticamente hace la conexión y descarga correspondiente.¿Por qué se sigue usando FTP?

Muy simple, el protocolo FTP es el sistema de transferir archivos más estable y fiable que hay en Internet. Esto significa que la descarga y subida de archivos que hagas tendrán más opciones de completarse si errores de transferencia, y quedarán intactos después del envío.Existen unas normas o estándares que permiten a FTP funcionar en casi cualquier medio. Estas especificaciones son las que hacen que plataformas independientes dentro de Internet puedan comunicarse entre si.FTP usa menos cabecera que otros mecanismos de transferir archivos, enviando menos paquetes en un sentido y en otro. La razón principal de esto es que FTP puede descargar ficheros en modo binario. Cuando descargas un fichero usando HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), o

envías/recibes un archivo añadido a un email, los datos primero se codifican en MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions). Básicamente, esto significa que tu fichero es codificado como texto en la transmisión, y vuelta a convertir en binario al final de la transferencia. Esta codificación aumenta considerablemente el tamaño de la cabecera.El propio protocolo TCP/IP, provee de un sistema de control y corrección de paquetes al ser recibidos en el destino. Si un paquete en la secuencia de envío se pierde, el ordenador que recibe los datos hace una petición para el reenvió de datos. Esta es la razón de porque TCP/IP es tan fiable. Esto es una ventaja porque FTP funciona sobre el protocolo TCP/IP.Las más modernas versiones de FTP, permiten resumir las descargas que han quedado a medias. En el lado servidor, se incluyen unos marcadores que el cliente puede interpretar para saber desde donde tiene que seguir descargando el archivo. De este modo, en caso de fallo, no tenemos que volver a bajarnos un fichero entero otra vez.