Comunicaciones

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Sistema básico de transmisión de datos 1. EQUIPO TERMINAL DE DATOS (ETD): es la fuente o destino de los datos. Controla la comunicación. 2. EQUIPO DE TERMINACION DEL CIRCUITO DE DATOS (ETCD): Se encarga de transmitir las señales portadoras de la información, más alguna información extra exclusiva para el ETCD destino. 3. LINEA: conjunto de medios de transmisión que une los dos ETCD, cuya constitución dependerá de la distancia, velocidad, etc. 4. ENLACE DE DATOS (ED): unión entre fuente y colector de datos, formado por los controladores de comunicaciones, ETCD y LINEA. 5. CIRCUITO DE DATOS (CD): Conjunto formado por los ETCD y la LINEA. Se encarga de entregar en el interface con el ETD colector las señales bajo la misma forma y con idéntica información que recibió en el interface con el ETD fuente. Se encarga de que llegue la información de un punto al otro, sin sufrir variaciones. En resumen, un sistema de comunicaciones está compuesto por los siguientes elementos: • Una fuente y un sumidero o colector. • Un transductor en la fuente y otro en el sumidero. • Un medio o un canal de comunicaciones. Las señales analógicas se transmiten por redes analógicas; si la señal es digital, se utiliza un digitalizador (codificador/decodificador) para transformar la señal. Las señales digitales se transmiten por redes digitales; si la señal es analógica, se utiliza un modem (modulador/demodulador) para transformar la señal.

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Resumen conceptos basicos

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  • Sistema bsico de transmisin de datos

    1. EQUIPO TERMINAL DE DATOS (ETD): es la fuente o destino de los datos. Controla la comunicacin.

    2. EQUIPO DE TERMINACION DEL CIRCUITO DE DATOS (ETCD): Se encarga de transmitir las seales

    portadoras de la informacin, ms alguna informacin extra exclusiva para el ETCD destino.

    3. LINEA: conjunto de medios de transmisin que une los dos ETCD, cuya constitucin depender de la

    distancia, velocidad, etc.

    4. ENLACE DE DATOS (ED): unin entre fuente y colector de datos, formado por los controladores de

    comunicaciones, ETCD y LINEA.

    5. CIRCUITO DE DATOS (CD): Conjunto formado por los ETCD y la LINEA. Se encarga de entregar en el

    interface con el ETD colector las seales bajo la misma forma y con idntica informacin que recibi en

    el interface con el ETD fuente. Se encarga de que llegue la informacin de un punto al otro, sin sufrir

    variaciones.

    En resumen, un sistema de comunicaciones est compuesto por los siguientes elementos: Una fuente y un sumidero o colector. Un transductor en la fuente y otro en el sumidero. Un medio o un canal de comunicaciones.

    Las seales analgicas se transmiten por redes analgicas; si la seal es digital, se utiliza un digitalizador

    (codificador/decodificador) para transformar la seal.

    Las seales digitales se transmiten por redes digitales; si la seal es analgica, se utiliza un modem

    (modulador/demodulador) para transformar la seal.

  • Modelo de una lnea de TX

    Toda red hace un corrimiento de fase a las

    seales, por lo tanto, las Distorsionan (L y C) y

    las Atenan (R).

    Filtros electrnicos

    Tanto en los sistemas de comunicaciones como en los circuitos electrnicos surge frecuentemente la necesidad de transmitir seales que contengan un determinado grupo de frecuencias, por lo que algunas de ellas se deben eliminar. Esta funcin importantsima en los circuitos electrnicos es ejecutada por los filtros. Denominaremos filtros a los sistemas o parte de redes de comunicaciones que presenta caractersticas selectivas respecto de las frecuencias. Esto significa, bsicamente, que la atenuacin en esos sistemas es variable con la frecuencia, lo cual permite discriminar las seales que pasaran libremente a travs del filtro de las que quedaran atenuadas. La principal funcin de los filtros es la de permitir el paso libre de la banda de frecuencias que se desea a la vez que presentan una elevada atenuacin para las frecuencias indeseadas, pueden clasificarse en: pasa bajos, pasa altos, pasa banda y suprime banda. La LINEA DE Tx se comporta como un filtro de pase banda, aunque tambin puede ser un pase bajo. FILTROS PASA BAJOS Son aquellos que permiten el paso de seales de frecuencia cero hasta un cierto valor determinado que se denomina frecuencia de corte superior del filtro. Por frecuencia de corte se entiende aquella para la cual la atenuacin que produce el filtro es de 3 Db. Esto significa que la mitad de la potencia de la seal de entrada es eliminada por el filtro en esos puntos. FILTROS PASA ALTOS Son aquellos que permiten el paso de seales desde una frecuencia denominada frecuencia de corte inferior hasta una superior.

  • FILTROS PASA BANDA Son aquellos que permiten el paso de seales cuyas frecuencias se encuentran comprendidas entre dos frecuencias de corte, una superior y otra inferior. FILTROS ELIMINA BANDA Son aquellos que permiten el paso de seales cuyas frecuencias se encuentren comprendidas entre dos frecuencias de corte, una superior y otra inferior. Se puede construir un filtro pasa banda o suprime banda mediante la utilizacin en forma combinada de los filtros pasa bajos y pasa altos. Filtros activos y pasivos ACTIVOS: Son circuitos que estn constituidos por amplificadores y una red de realimentacin formada por

    capacitares y resistencias. Utilizan fundamentalmente amplificadores operacionales, que son dispositivos activos

    en un circuito electrnica, a diferencia de las resistencias, bobinas y capacitores.

    PASIVOS: se constituyen con resistencias, condensadores y autoinductores. Se usan generalmente por encima

    de 1MHz, no tienen ganancia en potencia y son relativamente difciles de sintonizar.

  • Estructura de los sistemas teleinformticos

    1. CENTRALIZADO

    Todo el procesamiento en una nica computadora Todo el desarrollo de sistemas en una nica organizacin Bases de datos concentradas Las relaciones con los usuarios son a travs del transporte fsico o por lneas de comunicacin. VENTAJAS 1 Utilizacin ms eficiente del HW, SW, datos y espacio 2 Aplicaciones integradas 3 Mayor seguridad de datos 4 Reduccin de costos redundantes 5 Facilidad de actualizacin 6 Conocimiento concentrado

    LIMITACIONES 1 Tiempos de respuesta en funcin a la carga 2Dependencia del procesador central 3 Desarrollo y mantenimiento de aplicaciones largas y costosas 4 Prdida de contacto con el usuario 5 Problemas de disponibilidad

    2. DESCENTRALIZADO

    Existen mltiples computadoras independientes. Sin comunicacin entre si. Cada centro destina sus propios

    fondos a atender sus sistemas. Caso tpico de las empresas donde varios departamentos o gerencias formaron

    su propio CPD.

    VENTAJAS 1 Los grupos operativos reciben control directo de sus sistemas de procesamiento 2 buen control operativo y gerencial con el consecuente beneficio econmico 3 cada centro local tiene los recursos HW y SW acordes a sus necesidades

    LIMITACIONES 1 Incompatibilidad HW SW y datos 2 Duplicacin de esfuerzos y recursos 3 Restringe el flujo de informacin 4 Requiere personal especialista en cada sitio

  • 5

    3. DISTRIBUIDO Es un sistema de procesamiento de datos en el cual, alguna de todas las funciones esenciales, estn situadas en diferentes lugares y conectadas a travs de facilidades de transmisin. Mltiples procesadores con capacidad de computacin de propsitos generales Distribucin fsica de los componentes Enlace de comunicacin entre los procesadores, que sirven a una y solo una organizacin SO de alto nivel que unifica e integra el control de los componentes distribuidos, si bien los procesadores individuales poseen cada uno SO local. VENTAJAS 1 Mayor eficiencia de los procesadores 2 Seguridad ante cadas o fallas 3 Se evitan los picos de trabajo 4 Debera reducirse el costo de comunicaciones, al haber menos volumen de trfico 5 Alto desempeo, rpida respuesta y mayor productividad 6 Fcil escalabilidad LIMITACIONES Deteriora la integridad de las aplicaciones de la funcin del procesamiento de datos Menor control de las actividades de los usuarios Los usuarios tratan de formar su propio CPD. Pueden generarse duplicaciones Es difcil justificar costos en funcin de los beneficios esperados Puede dar lugar a duplicaciones de software Soluciones buenas para el usuario, pero capas no para la empresa

    Caractersticas de los sistemas teleinformaticos

    1. Reducir tiempo y esfuerzo: lograr que los sistemas de comunicacin en forma remota se comporten como si fueran

    locales y as lograr disponer rpidamente de la informacin a procesar.

    2. Capturar datos en su propia fuente: para asegurar una menor posibilidad de cometer errores y trasladar la

    responsabilidad de introducir los datos al usuario.

    3. Centralizar el control y descentralizar la ejecucin: mejores rendimientos del conjunto.

    4. Aumentar la velocidad de entrega de la informacin.

    5. Reducir costos de operacin y de captura de datos.

    6. Aumentar la capacidad de las organizaciones a costo incremental razonable.

    7. Aumentar la calidad y la cantidad de informacin.

    8. Mejorar el sistema administrativo.

    Clasificacin de los sistemas teleinformticos

    1. ONLINE

    Transferencia de datos procedentes de instrumentos (con/sin) respuesta en tiempo real.

    Transferencia de datos de cintas, discos, etc.

    Transferencia de datos desde otro ordenador. Sistemas interactivos

    Transferencia de datos desde operadores.

    2. OFFLINE

    Transferencia de datos contenidos en cinta,

    discos, etc. Sistemas NO interactivos

    Transferencia de datos desde otro ordenador.

  • 6

    SEALES

    1. Seales analgicas

    Pueden ser representadas por funciones que toman un nmero infinito de valores.

    2. Seales digitales

    Pueden ser representadas por funciones que toman un nmero finito de valores.

    POLAR BIPOLAR

  • 7

    Ventajas seal digital contra analgica

    1ra ventaja: alcance infinito

    2da ventaja: la calidad del enlace es ajustable

    3ra ventaja: integracin de PC.

    4ta ventaja: empleo de Fibra ptica.

    5ta. ventaja: costos ms econmicos.

  • 8

    Amplificadores (seales analgicas): Las seales que llegan al amplificador estn atenuadas respecto de su amplitud original, y las que salen de l tienen un nivel conveniente para que puedan ser detectadas e interpretadas correctamente en el extremo receptor. La ganancia o prdida (cuando es menor a 1) de un amplificador o atenuador (actan de manera opuesta a los amplificadores) se calcula como:

    =

    Repetidores regenerativos (seales digitales): Las seales que arriban al repetidor se observan distorsionadas y las que salen tienen su forma original, y ninguna seal de ruido.

  • 9

    Perturbaciones

    Ruido

    El ruido es todo fenmeno que, adicionado a la seal que se transporta desde la fuente, afecta a la calidad de la informacin

    recibida en el colector.

    Ruido trmico, blanco, gaussiano o de Johnson

    Agitacin debido al cambio de temperaturas. No trae consecuencias graves para la seal de datos. Si molesta para seales

    analgicas.

    El movimiento de las partculas cargadas en los conductores hacen que estos cuerpos irradien energa en forma e ondas

    electromagnticas, la potencia irradiada es proporcional a la temperatura absoluta que se encuentran las partculas. La

    energa del ruido trmico es: = [Hz]x[J/K]x[K] = [Watts] ( ) *+,- = 1,38210 23 [6/7]

    La potencia del ruido trmico es:

    = [Watt] = 10 +8 + 10 +8 [dBm]

    Se da en seales de baja amplitud y presente en todo el ancho de banda.

    Ruido impulsivo

    Son picos de corta duracin pero de gran amplitud que no aparecen en forma continua; no produce efectos importantes en

    los canales analgicos, pero puede producir errores fcilmente en los canales digitales. Complica la transmisin de datos. Ej:

    chispa.

    Ruido de intermodulacin

    Productos indeseados por la NO LINEALIDAD de algunas etapas de los sistemas electrnicos de comunicaciones.

    (Amplificadores, multiplexores, etc). Seal de entrada distinta a la seal de salida. Se agregan armnicas a la seal dada, sin

    intencin. Se produce cuando varias seales senoidales multiplexadas en frecuencia por el mismo canal sufren

    desplazamientos u ocupan las bandas de proteccin y se enciman a las seales contiguas.

    Diafona

    Se produce por el acoplamiento indeseado entre dos seales que viajan en paralelo a causa de la induccin electromagntica

    mutua.

    Ruido de lnea o simple

    Se produce por la presencia de lneas de energa elctricas debido a la induccin electromagntica que estas producen. Para

    reducir este efecto se hacen trasposiciones de fase que mejoran la simetra en las lneas.

  • 10

    Distorsin

    Cmo la seal cambia de forma al pasar por un dispositivo. Es la deformacin de la seal por accin de redes/dispositivos no

    lineales. La distorsin es la deformacin que sufre una seal elctrica causa de la atenuacin, retardo de grupo o por efectos

    meteorolgicos.

    Distorsin por atenuacin

    Es la que se produce a causa de las caractersticas resistivas y reactivas del canal fsico de comunicaciones.

    La impedancia = de un conductor es un nmero complejo que se forma a partir de la resistencia hmica >, la reactancia inductiva ?@ y la reactancia capacitiva ?A:

    = = > + BC?@ ?AD ?@ = 2EF ?A = 12EG

    A frecuencia de resonancia, ?@ = ?A o sea que = = > y el canal no tendr efecto reactivo. Esa frecuencia se calcula:

    H = 12EFG

    A poca o mucha frecuencia alta amplitud (en LINEA)

    Esto se mejora con el uso de ecualizadores; se agrega una atenuacin

    contraria.

    Eq + lnea alta atenuacin

    Mejoro la alta atenuacin agregando un amplificador.

    Eq + lnea + amplificador disminuye atenuacin

    Segn la UIT (EX CCITT) una lnea debe responder dentro de los lmites siguientes.

    Distorsin por retardo de grupo/ o de fase

    Se produce como consecuencia de que los distintos componentes de una seal se propagan en el canal a velocidades

    diferentes, y arriban al colector en un intervalo de tiempo distinto.

    En las lneas que poseen caractersticas inductivas, las frecuencias ms bajas viajan ms rpido que las ms altas; al revs en

    las lneas que poseen caractersticas capacitivas.

  • 11

    Efecto interferencia intersimbolo (ISI)

    Es el peor de todos.

    Distorsin por efectos meteorolgicos

    Esta se produce en los enlaces inalmbricos a causa de lluvias, nieve, tormentas de polvo u otras condiciones similares que

    afectan al medio de propagacin.

  • 12

    Funciones utilizadas para la transmisin de seales

    Para las seales analgicas se utilizan funciones armnicas simples, que son del tipo: C2D = J(CK + LD La velocidad angular es K, J es la amplitud, L el angulo de fase y la variable tiempo.

    K = 2E El periodo es el tiempo que tarda la funcin en recorrer 2E radianes.

    = 1 La frecuencia es el nmero de ciclos que realiza la funcin por segundo (se mide en Hz). Para analizar la tensin en un circuito es importante conocer el valor eficaz de estas funciones

    Me = O1 P CDQ)R

    S

    Se define como valor medio de la funcin f(t) M- = T CD)RS

    El factor de forma es: UU = MM-

    Para las seales digitales se utilizan funciones de onda cuadrada, que son generadas por equipos generadores de pulsos.

    Los conceptos de amplitud, frecuencia y perodo tienen el mismo significado que en la funcin armnica simple, la frecuencia

    de este tipo de funciones se denomina frecuencia de repeticin de pulsos (FRP) y se mide en pulsos por segundo (PPS).

    U> = 1

  • 13

    Representacin de seales mediante series de Fourier

    Debe cumplir con las condiciones de Dirchlet: (Necesarias y suficientes)

    1. f(t) debe ser continua y peridica en T.

    2. f(t) debe ser definida y univalente, salvo en un nmero limitado de puntos en el intervalo de integracin.

    3. f(t) y f(t) deben ser continuas.

    Serie trigonomtrica de Fourier

    VCD = W2 X cosCKD + [ senCKD]

    ^_

    S = P CD ) = 0R/Q

    `R/Q

    = 1 2a P CD cosCKD )R Qa

    `R Qa

    [ = 1 2a P CD senCKD )R Qa

    `R Qa

    Serie exponencial de Fourier compleja

    VCD = X b]

    ^`]

    = 1 P CD`b)R

    S

    Espectros de amplitud y fase de la serie exponencial de Fourier

    La separacin entre las componentes discretas del espectro es: ) = QcR (dH ) -d+e): || = hQ + [Q

    (dH ) (: = tan`_ [ Anlisis de simetras en las series de Fourier

    f(t) an bn cn Par - 0 Reales

    Impar 0 - Im. Puros

    Sim. de media onda 0 para n par 0 para n par 0 para n par

  • 14

    Unidades de medida

    Relativa:

    El decibel, que es una unidad de medida relativa:

    )* = 10+8_S )* = 20 +8_S jj )* = 20+8_S kk

    Absolutas:

    El dBm es una unidad de nivel absoluto que se usa para medir la potencia respecto de un valor fijo de 1 mW:

    )*- = 10+8_S 1-l El dBu es una unidad de nivel absoluto usada para comparar la tensin de salida respecto de un valor fijo de 775mV:

    )*m = 20+8_S j775-j El dBmV es una unidad de nivel absoluto utilizado para comprar la tensin de salida respecto de un valor fijo de 1 mV:

    )*-j = 20+8_S j1-j El Neper es una unidad relativa alternativa al dB:

    = 12 ln

  • 15

    Sistema de comunicaciones

    Un sistema de comunicaciones transporta informacin desde su fuente hasta un sumidero utilizando un canal. La informacin enviada por la fuente es transformada en seales elctricas por un transductor para su envo, y en al recibirla se realiza el proceso inverso. Las seales elctricas son adaptadas al canal por medio de un transmisor para su envo, y un receptor realiza el proceso inverso en el otro extremo.

    Modos de operacin

    Mtodo simplex: Una estacin siempre acta como fuente y la otra siempre como colector. Unidireccional.

    Mtodo semidplex: Primero una estacin acta como fuente y otra como colector, pero posteriormente intercambian su funcin. Bidireccional alternativo.

    Mtodo dplex: Dos estaciones actan simultneamente como fuente y colector. Bidireccional simultneamente.

    Modos de transmisin

    Transmisin en modo paralelo:

    Los n bits que componen cada carcter, se transmiten en un solo ciclo de reloj. Se usa en las computadoras para realizar la transferencia interna de datos. Se usa para transmitir muchos bytes por segundo sin problema de sincronizacin, pero no se usa para ms de decenas de metros ya que el tiempo de llegada de los bits difiere de una lnea a la otra.

    Transmisin en modo serie:

    Los bits que componen cada carcter se transmiten con cada ciclo de reloj a razn de un bit por ciclo. Es tpico de los sistemas teleinformticas. El proceso de trasformacin de seales de modo serie a modo paralelo y viceversa se llama serializacin y deserializacin.

    La desventaja es que se demora en crear y decodificar la seal en serie. Pero es ms barato que la transmisin en paralelo.

    E R

    E R R E

    E R

  • 16

    Sincrona en la transmisin

    Para poder interpretar el bloque de bits entrantes es necesario que el receptor tenga sincronizados los relojes con el

    transmisor. El receptor de una seal debe identificar en que partes se producen transiciones.

    En la transmisin asincrnica se analizan los caracteres de la siguiente manera:

    Se manda la informacin en partes, no todo de una. Se usan bits de control para indicar cuando se arranca y cuando finaliza

    la transmisin de los bits de datos.

    - Antes de que el sistema se active, la lnea siempre se encuentra en estado de tensin mxima

    - El bit de arranque es una seal de tensin mnima que indica dnde empieza el carcter.

    - Despus del bit de arranque, se transmiten los bits de datos.

    - El bit o los bits de parada vuelven a colocar la seal en nivel mximo.

    - Mientras no vuelva a recibirse un bit de arranque, la seal queda en reposo en el nivel mximo.

    En la transmisin sincrnica se transmiten seales de sincronismo junto con las de datos:

    Se manda toda la informacin en un solo bloque. Se avisa cuando comienza la transmisin y cuando finaliza.

    - Hay dos relojes sincronizados, uno transmisor y otro receptor.

    - La informacin til es transmitida entre dos grupos de bytes denominados delimitadores.

    - Un grupo delimitador es el encabezado, que se encarga de resincronizar los relojes; y otro el de terminacin, que

    suele cumplir varias funciones.

    - Los relojes deben permanecer estables durante un tiempo largo con una precisin superior a 1:100000 y se

    resincronizan peridicamente usando cdigos de banda base.

    Transmisin asincrnica Transmisin sincrnica

    Rendimiento

    Bajo Alto

    Bits a retransmitir si hay errores

    Pocos Muchos

    Equipos necesarios Tecnologa simple y bajo costo

    Tecnologa compleja y alto costo

    Velocidad de modulacin Baja (hasta 1200 Baudios)

    Alta (superiores a 1200 Baudios)

    Flujo de datos

    Irregular Regular

  • 17

    Transmisin analgica (AMPLIFICADOR) VS Transmisin digital (REGENERADOR)

    1. Tx ANALGICA

    Amplifica la seal y tambin el ruido.

    S/R: se deteriora en cada etapa amplificadora

    2. Tx DIGITAL

    Ms amplitud, pero sin ruido, gracias al repetidor

    regenerativo.

    S/R: se mantiene a lo largo del enlace.

  • 18

    Velocidades de transmisin de informacin

    La velocidad de modulacin es la inversa del tiempo que dura el elemento (pulso) ms corto de seal (q), que se utiliza para crear un byte. Modula segn el Tao (q ) que le estas ofreciendo. Sin la modulacin no puedo establecer cuanto es lo que mide en tiempo mi unidad de medida.

    jr = 1q [jr] = 1(8 = *e) La velocidad de transmisin o velocidad binaria es el nmero de bits transmitidos por segundo, independientemente de que estos lleven informacin o no.

    j = 1(8 [j] = [d( j = jr+8Qs s = G)) ) t+(

    j = jr = [( 8HedH La velocidad de transferencia de datos es el nmero de bits de informacin transmitidos por segundo.

    j = 1(8 [j] = [d( Cuando son seales multinivel, cada pulso transmitido puede contener ms de un bit, aumentando la velocidad de

    informacin sin incrementar la velocidad de modulacin.

    La tasa de errores sobre un sumidero es la relacin entre los bits recibidos de manera errnea y la cantidad total de bits transmitidos.

    *> = )) ) [( HHH()) ) [( H(-)( A mayor confiabilidad, menor tasa de errores.

    La velocidad real de transferencia de datos es el nmero medio de bits validos por unidad de tiempo que se transmiten entre los equipos de un sistema de transmisin de datos. Nmero de bits medio en unidad de tiempo que se transmite en un

    sistema teleinformtico, a condicin de que el receptor acepte como vlidos. Es el promedio de varias transmisiones. Se

    tienen en cuenta que pueden haber bits errneos transmitidos.

    j = [( )( H(-)(-d -d+) [j] = [d( La eficiencia o rendimiento de un enlace de datos es el cociente entre la velocidad real de transferencia de datos y la velocidad de transmisin.

    u = jj = [( )( H(-)([( +( H(-)(

    Para cada canal existe una relacin entre 3 parmetros. (A de B, VER, Vm). Para un A de B dado, existe una Vm que proporciona

    cierta BER.

  • 19

    Seales Multinivel

    A medida que aumento el nmero de niveles, aumento la amplitud.

  • 20

    Ancho de banda

    El ancho de banda de una seal es el intervalo de frecuencias en el cual se concentra la mayor parte de su energa.

    = Q _ El ancho de banda del canal es la cantidad de informacin que puede pasar a travs del intervalo de frecuencias que l define. Los canales analgicos se miden en Hertz (Hz). Los canales digitales se miden en bits por segundo (bps). Cuando la velocidad de modulacin es mayor que el ancho de banda, aumenta la tasa de errores en el canal.

    Retardo de transmisin, latencia

    El retardo de transmisin es el tiempo que emplea una seal en cubrir una distancia dada.

    > = )(t+)) ) dHd8 La velocidad de propagacin depende del medio que se utilice para el canal.

    La latencia de un canal es el intervalo de tiempo transcurrido entre el instante en que el primer bit de trama entra en el canal

    menos el instante en que el ultimo bit sale de l.

    = x Q

    Longitud de onda

    La longitud de onda CyD es la distancia en que la onda recorre un tiempo igual a un periodo CD con una velocidad de propagacin CtD.

    y = t = t Para las ondas electromagnticas en el vaco t = = 3210z r , o sea:

    y = =

  • 21

    Capacidad de transferencia de un canal

    Teorema de Nyquist

    La capacidad de un canal ideal (sin ruido) con ancho de banda finito para seales binarias es: G = jr{ = 2 [[d(]

    Para un canal multinivel de n niveles es:

    G = jr{ = 2 +8Q [[d(]

    Teorema de Shannon-Hartley (con ruido)

    La capacidad de un canal continuo que tiene ancho de banda , una potencia media de seal V y ruido blanco gaussiano aditivo con potencia > limitado en banda (tomado en cantidad de veces) es:

    G = +8Q |1 + V>} [[d(]

    Compresin de datos

    El objetivo es transferir mayor cantidad de informacin en tiempos menores sin la necesidad de aumentar el ancho de banda

    del canal.

    Como la velocidad real de transmisin de datos es longitud del archivo sobre el tiempo empleado, y la eficiencia es la Vrtd

    sobre Vtd surge la compresin de datos como las tcnicas fsicas o lgicas que permiten reducir el tamao de

    los datos sin alterar el significado.

    Definimos el factor de mrito como la inversa del ndice de compresin.

    1. Compresin lgica

    mediante un proceso de anlisis de la informacin con el objetivo de mantener la misma informacin utilizando una

    menor cantidad de caracteres.

    2. Compresin fsica

    Reducir la cantidad de datos, bits, antes de entrar al subsistema de comunicaciones y la expansin antes de recibirlos.

    Cdigo morse/ supresor de blancos

  • 22

    Codificacin

    Correspondencia entre smbolos.

    Lenguaje humano lenguaje mquina

    Clasificacin

    1. Cdigo bloque: cada carcter codificado tiene la misma cantidad de bits.

    1.1 Cdigo NO singular (Relacin biunvoca)

    1.2 Cdigo Singular (relacin NO biunvoca)

    2. Cdigo compacto: cada carcter puede tener diferente cantidad de bits. Ej: cdigo morse.

    Transmisin de la informacin

    1. En banda base

    Seales que no sufren ningn proceso de modulacin,

    a su salida de la fuente que las origino.

    Voy a transmitir la informacin conservando la seal

    digital, pero la recodificamos (cambiar de cdigo)

    2. En banda pasante o banda ancha

    Mediante un procesamiento (ej. modulacin)

    convertimos la seal digital en analgica.

    Conversor Banda base

    Conversor MODEM

  • 23

    Transmisin de seales en banda base

    Son las que, en su generacin por una fuente de informacin, no sufren ningn proceso de modulacin o tratamiento a su

    salida. Su misin es:

    - Disminuir o eliminar la componente continua de la seal: la seal es previamente codificada a fin de reducir a un

    mnimo la componente continua que todo pulso rectangular asimtrico puede presentar.

    - Detectar si hay seal o no en el canal.

    - Autosincronizacin en la transmisin de la seal.

    El uso de transmisiones en banda base suele ser frecuente debido al bajo costo de los equipos usados y, adems, porque

    permiten extender el alcance de las interfaces digitales. Cuando se usa este tipo de transmisin, los equipos de terminacin

    del circuito de datos (ETCD, en este caso MODEM) no realizan la funcin de modulacin, sino la de codificacin y

    decodificacin, mediante los cdigos de lnea.

    Caractersticas

    1. Simple y econmico

    2. Variaciones en el valor medio

    Limitacin: dificulta la decodificacin en el Rx.

    3. Componente de continua y de bajas frecuencias

    Limitacin: en los sistemas de comunicaciones electrnicos las diferentes etapas estn acopladas a

    transformadores

    4. Autosincronizacin: deben coincidir el reloj del Tx con el de Rx.

    Limitacin: me hace perder el sincronismo.

    5. Complejidad: el dibit es ms complejo de procesar que el bit

    6. Posibilidad de deteccin de errores.

    Cdigos en banda base

    1. Seal unipolar El valor que representa a uno de los dgitos binarios toma siempre la misma polaridad, el otro toma el valor cero. Componente continua A/2. Simula en el tiempo que estoy siempre transfiriendo en el tiempo ese valor.

    2. Seal bipolar Uno de los dgitos va tomando valores alternados de polaridad y el otro dgito toma siempre el valor cero. Intercala el valor

    de 1 de A a A. puede ser con o sin retorno a cero. El bipolar NRZ se lo llama AMI.

    Si mando todos ceros no sabe si le est mandando ceros o nada. Pierdo el clock

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    3. Seal polar Los valores que representan a los dgitos binarios son el valor positivo de tensin A y el valor negativo de tensin -A. Para los 1 toma A, y los ceros toma A. Estoy continuamente mandando informacin. Alcanza con solo mandar la mitad. (RZ) Seal RZ Retornan a cero en la mitad del pulso.

    Seal NRZ No retornan a cero en la mitad del pulso.

    4. HBD3

    Es un cdigo bipolar NRZ (AMI) en el cual el uno se representa con polaridad alternada u el cero con polaridad cero; para no perder la seal de reloj cuando hay una secuencia larga de ceros, cuando hay cuatro seguidos, se sustituyen por [000V] o [R00V] (el bit V es el de violacin, el R es el de relleno). Para decidir que secuencia emplear se debe contar la cantidad de unos que hay entre la ltima violacin y la actual:

    - Si el nmero es par se usa [R00V]

    - Si el nmero es impar se usa [000V]

    El primer pulso de violacin de la serie siempre lleva la misma polaridad que el ltimo bit transmitido, los pulsos de violacin

    se transmiten con polaridad alternada entre s.

    5. Manchester

    Los unos se representan con una transicin positiva en la mitad del intervalo, los ceros con una negativa. Simplifica el

    problema de la recuperacin de la seal de reloj.

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    6. Manchester diferencial Cuando la transicin cambia de sentido, el bit representado es un uno, cuando el sentido se mantiene, es un cero. (?)

    7. Miller

    Marco los 1. Si hay un solo cero sigue la lnea, si hay mas hago transicin.