Apuntes de Sincronización y Multiplexaje

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  • 7/25/2019 Apuntes de Sincronizacin y Multiplexaje

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    INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y

    ELECTRICAUNIDAD ZACATENCO

    MATERIASINCRONIZACION Y MULTIPLAXAJE

    PROFESORPEDRO MARTIN MORALES BECERRA

    ALUMNOMENDOZA FONSECA JUAN GUILLERMO

    GRUPO9C3V

    APUNTES DEL SEMESTRE

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    Sincronizacin y MultiplexajeExisten Diferentes tipos de multiplaxaje:

    T.D.M.A F.D.M.A W.D.M.A (Bluetooth) C.D.M.A (Telefona) S.D.H (Triple play)

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    Proceso de Modulacin

    La seal portadora es una seal de alta frecuencia.A esto se le llama multicanalizacin.

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    Sincronizacin de redesEl objetivo de las redes de sincronizacin es la distribucin de la informacin de tiempo yfrecuencia sobre una red de relojes extendidos en un rea geogrficamente ampla, estn en

    diferentes localizaciones e interconectados por algn medio.

    Las seales que se transmiten por las redes son mayormente digitales debido a las muchasventajas que ofrece esta transmisin, el problema de estas redes es que cuando los bitsarriban a un multiplexor o a un conmutador deben de estar disponibles en el momento exactode manera que cada slot pueda llenarse correctamente y no halla perdida de bits.

    La sincronizacin de todos los nodos de la red no solamente resuelve el problema de lamultiplexacin, si no puede ser usada para otras aplicaciones como navegacin, comunicacinsatelital, determinacin de posicin, etc.

    Multiplexacin

    Es la combinacin de dos o mas canales de informacin en un solo medio de transmisinusando un dispositivo llamado multiplexor, existen muchos tcnicas de multiplexaje, como por

    ejemplo:T.D.M Multiplexaje por divisin de tiempo.F.D.M Multiplexaje por divisin de frecuencia.C.D.M Multiplexaje por divisin de cdigo.

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    Razones para la Digitalizacin

    Tener bases de datos homogneas en un proceso que involucre diferentes parmetroscomo: presin, temperatura, volumen, peso, tamao, etc.

    Generar sistemas mas precisos como filtros digtales.

    En comunicaciones, trabajar con seales digtales nos permite hacer mas eficiente elcanal de comunicacin.

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    Si el enlace es permanente (Asncrono)

    Cada que se desea hacer un enlace c/q quiera enviar (Sncrono)

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    Formato Sncrono de Datos

    Caracteres pueden ser de 8,9 o 10 bits cada uno.Si el mensaje al revisarlo est correcto, entonces el sistema receptor contestacon un ACK (AK nowledyemoet).

    Si se detecta que el mensaje tiene algn error, entonces el sistema receptorcontesta con un NAK (NOT-ACK).Y esto significa que el transmisor tiene que volver a enviar este mensaje.

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    El formato sncrono es mas rpido que el asncrono.

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    Los mdems usan modulacin digital.

    Modulacin digital:

    A.S.K. Amplitude Shift Keying F.S.K. . Frecuency Shift Keying P.S.K. . Phase Shift Keying D.P.S.K. . Diferenciada Pahse Shift Keying Q.P.S.K. Q.A.M. Modo por cuadratura de amplitud (ASK-PSK combinadas)

    Q.A.M-TRELLIS

    Se llama modulacin digital por que las seales que se van a modular sondigitales.Estas tcnicas estn diseadas exclusivamente para transmitir seales digitales(ceros y unos).

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    CodificacinEncoding o codificar, es un proceso por el cual la informacin de una fuente esconvertida en smbolos, para ser comunicada. En otras palabras, es la aplicacinde las reglas de un cdigo, el proceso contrario es la decodificacin, es decir laconversin de esos smbolos a informacin que pueda ser entendida pro elreceptor.

    La representacin mediante seales cosenoidales variando amplitudes, fases ofases y amplitudes en cada variacin se va a tener una representacin de variosbits, eso nos genera un cdigo.

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    Definicin: un BAUD es la razn de sealizacin y la sealizacin esta

    relacionada directamente con la codificacin usada en la cual se varan fases yamplitudes.Un canal puede transportar un mximo de 1400 bauds los cuales cada unopueden llevar n cantidad de bits.

    1.- una forma de aumentar la velocidad de transferencia en un canal telefnico

    es usando una modulacin mas compleja, para que cada cambio en lamodulacin represente a un nmero mayor de bits.

    2.- usando cdigos de compresin se representan con menos bits loscaracteres mas usados, lo cual genera una aumento virtual de la velocidad detransferencia (MNP-Microcomp).

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    Nodos InteligentesSe emplean para:

    Conmutacin de paquetes. Ruteo. Anlisis estadstico de la red. Cheque de paridad. Inteligencia. Memoria temporal.

    Con los nodos inteligentes conmutadores de paquetes, se crearon los nodosconmutadores de paquetes de datos.

    Conmutacin

    Existen tres tipos de conmutacin:

    Conmutacin de circuitos. Conmutacin de mensajes. Conmutacin de paquetes.

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    Los PSDN se crearon en forma paralela a los PSTN (Public Switching Thelephone Network) debido a que latelefona era analgica y manejaba solo voz.Con el tiempo la telefona analgica empieza a digitalizarse gradualmente pasando por centrales telefnicascon conmutacin digital y canales de comunicacin digitales.Surge entonces la Red Digital Integrada (RDI o IDN).Se sigue trabajando con al tecnologa de tcnicas de conmutacin.

    Tcnicas de conmutacinAumentando la capacidad (banda ancha) y se llega a la actual NISDN o RDSI de banda ancha.

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    RegistrosDefiniciones:

    Un registro es una celda bsica de memoria. Un registro es una coleccin de flip-flops donde cada f-f retiene un bit de memoria. Los registros mas importantes y usuales son los registros de transferencia y hay transferencias:

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    Organizacin bsica de una computadora:

    En la unidad de control encontramos: ROM. BIOS . Relojes.

    Unidades de entrada: Teclados. Unidades de disco. USB.

    Unidades de salida: Audio. CRT. Impresoras. USB. Escner. Modem. Unidades de disco.

    La parte que comprende la ALU, unidad de corrimiento y unidad de control se le conoce como CPU omicroprocesador.La unidad de control funciona a base de relojes y sincronizacin.

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    Sincronizacin

    Sincronizacin: es analizar en una escala de tiempo alineada para que las diferentesoperaciones de un sistema se efecten en forma adecuada.

    La sincronizacin se puede llevar acabo por software o hardware.Sincronizacin de redesEs la distribucin de una seal de tiempo hacia los diferentes elementos o nodos de unared.

    ES ALINEAR EN UNA ESCALA DE TIEMPO LAS DIFERENTES OPERACIONES DE UN

    SISTEMA, PARA QUE LAS OPERACIONES SE EFECTEN EN FORMA ADECUADA.

    ES DECIR, ALGUNAS OPERACIONES ESTN DEFINIDAS PARA EJECUTARSE CONUNA DEBIDA SECUENCIA PREESTABLECIDA PARA LOGRAR UNA FUNCINESPECIFICA Y LA SINCRONIZACIN GARANTIZA QUE LAS DIVERSASOPERACIONES SE EFECTEN EN EL MOMENTO ADECUADO.

    LA SINCRONIZACIN SE PUEDE LLEVAR A CABO A NIVEL HARDWARE, EN DONDEESTA SE REALIZA AL DISTRIBUIR UNA SEAL DE TIEMPO ENTRE DIFERENTESMDULOS DE UNA SECUENCIA.

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    POR OTRA PARTE LA SINCRONIZACIN SE PUEDE LLEVAR A NIVEL SOFTWARE ENDONDE LAS OPERACIONES SE SINCRONIZAN A TRAVS DEL ENVIO DE MENSAJES.

    LA SINCRONIZACIN JUEGA UN PAPEL MUY IMPORTANTE EN LASTELECOMUNICACIONES Y ESTA DEFINIDA POR DIFERENTES NIVELES DE

    ABSTRACCIN.

    NIVELES DE SINCRONIZACIN.

    SINCRONIZACIN DE PORTADORA. SINCRONIZACIN DE SMBOLO. SINCRONIZACIN DE TRAMA. SINCRONIZACIN DE PAQUETES O DATAGRAMAS. SINCRONIZACIN DE REDES. SINCRONIZACIN DE SISTEMAS HETEROGNEOS.

    SINCRONIZACIN DE RELOJ EN TIEMPO REAL.

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    SINCRONIZACIN DE PORTADORA.PROCESO QUE TRATA DE RECUPERAR LA FRECUENCIA Y LA FASE DE LAPORTADORA TRANSMITIDA Y UTILIZARLA POSTERIORMENTE EN EL PROCESO DEDEMODULACIN PARA RECUPERAR LOS NIVELES DE LA SEAL ENVOLVENTE.

    SINCRONIZACIN DE SMBOLO.ES DEFINIR DE MANERA CORRECTA LOS TIEMPOS DE MUESTREO O DECODIFICACIN PARA QUE SEA CAPAZ DE RECUPERAR EL VALOR LGICO DE LAINFORMACIN.

    SINCRONIZACIN DE TRAMA.TIENE COMO OBJETIVO DELIMITAR COMO SE ESTN REAGRUPANDO UNASECUENCIA DE BITS O DE BYTES. ES NECESARIO SABER LA LONGITUD DE LATRAMA, AS COMO, EL INICIO Y EL FINAL DE LA TRAMA (SOT & EOT).

    SINCRONIZACIN DE PAQUETES O DATAGRAMAS.ES CUANDO EN UN SISTEMA DE CONMUTACIN DE PAQUETES SE DIVIDE LAINFORMACIN EN PEQUEOS MENSAJES Y ESTA ES TRANSMITIDA O ENRUTADA

    POR DIFERENTES TRAYECTORIAS HACIA SU DESTINO. EN LA SINCRONIZACINDE PAQUETES ES NECESARIO CONOCER EL RETARDO DE CADA PAQUETE ALLLEGAR A SU DESTINO PARA QUE ESTE SE PUEDA RECUPERAR EN EL ORDENCORRECTO.

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    SINCRONIZACIN DE REDES.ES LA DISTRIBUCIN DE UNA SEAL DE TIEMPO HACIA LOS DIFERENTES ELEMENTOS O NODOSDE UNA RED.

    SINCRONIZACIN DE SISTEMAS HETEROGNEOS.ES IMPORTANTE CUANDO SE EJECUTA INFORMACIN CON DIFERENTE FORMATO YA QUE ES

    INDISPENSABLE QUE ESTOS SE EJECUTEN CON LA SECUENCIA CORRECTA PARA RECUPERAR LAINFORMACIN ORIGINAL.

    SINCRONIZACIN DE RELOJ EN TIEMPO REAL.ES UNA DISTRIBUCIN DE UNA SEAL DE TIEMPO ABSOLUTO SOBRE UNA DETERMINADA REGINO REA GEOGRFICA QUE SIRVE PARA DEFINIR LA CALIDAD DE TRANSMISIN DE LOSDIFERENTES PROVEEDORES DE SERVICIO.

    SEALES DE TIEMPO.UNA SEAL DE TIEMPO ES DEFINIDA COMO UNA SEAL PERIDICA O PSEUDO PERIDICA QUE SEUTILIZA PARA CONTROLAR EL TIEMPO DE ACCIN DE LAS SEALES DIGITALES.

    UNA SEAL DE TIEMPO O DE RELOJ PUEDE SER MODELADA COMO UNA SERIE DE PULSOSESPACIADOS EN CIERTOS INSTANTES DE TIEMPO DENOMINADOS INSTANTES SIGNIFICATIVOS.

    SEAL ISCRONA.ES UNA SEAL DIGITAL CUYOS INTERVALOS ENTRE INSTANTES SIGNIFICATIVOS TIENE AL MENOSEN PROMEDIO LA MISMA DURACIN O SON MLTIPLOS ENTEROS DEL INTERVALO MAS PEQUEO.

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    SEAL ASNCRONA.UNA SEAL ASNCRONA ES UNA SEAL NO ISCRONA EN LA QUE SUS INSTANTESDE TIEMPO NO MANTIENEN UN PERIODO CONSTANTE SINO DEFERENTESLONGITUDES DE MANERA VARIABLE.

    SEAL SNCRONA.LAS SEALES SE DEFINEN COMO SINCRONAS CUANDO SUS INTERVALOS DETIEMPO TIENEN AL MENOS EN PROMEDIO LA MISMA FRECUENCIA Y MANTIENENDE MANERA ESTRICTA SU RELACIN DE FASE O EXISTE ENTRE ELLAS UNADESVIACIN DE FASE CONSTANTE.

    SEAL PLESIOCRONA.LAS SEALES DIGITALES SON PLESIOCRONAS SI SUS SEALES DE TIEMPO TIENELA MISMA FRECUENCIA SOLO NOMINALMENTE, ES DECIR, PUEDE EXISTIR UNAPEQUEA DIFERENCIA ENTRE SUS FRECUENCIAS DENTRO DE UN INTERVALO DETOLERANCIA.