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TecCom-03-TransmisionDeDatos

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Published on March 10, 2014

Author: hgquiroga

Source: slideshare.net

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TecCom Unidad 3
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TECNOLOGÍA DE LAS COMUNICACIONES TRANSMISIÓN DE DATOS1 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Terminología (1)  Transmisor  Receptor  Medio  Medio guiado ej. Par trenzado (twisted pair), fibra óptica (optical fiber)  Medio no guiado ej. aire, agua, vacío 2 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Terminología (2)  Enlace Directo  Sin dispositivos intermedios  Punto a Punto (Point-to-point)  Enlace directo  Sólo 2 dispositivos comparten el enlace  Multipunto (Multi-point)  Más de 2 dispositivos comparten el enlace 3 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Terminología (3)  Simplex  Una dirección ej. Televisión  Half duplex  Cualquier dirección, pero solo una a la vez ej. Radio de la policía, taxi, etc  Full duplex  Ambas direcciones al mismo tiempo ej. teléfono 4 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Frecencia, Espectro y Ancho de banda  Conceptos en el dominio del tiempo  Señal Analógica  Varía en amplitud a lo largo del tiempo  Señal Digital  Mantiene un nivel constante que cambia a otro nivel constante  Señal Periódica  Patrón repetido a lo largo del tiempo  Señal Aperiódica  Patrón no repetido a lo largo del tiempo 5 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señales Analógicas y Digitales 6 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señales Periódicas 7 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Onda Senoidal  Amplitud Pico (A)  Máximo nivel de señal  volts  Frecuencia (f)  Velocidad de cambio de la señal  Hertz (Hz) o ciclos por segundo  Periodo = tiempo para una repetición (T)  T = 1/f  Fase ()  Posición relativa en el tiempo 8 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Variación de Ondas Senoidales s(t) = A sen(2ft +)9 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Longitud de Onda  Distancia ocupada por un ciclo  Distancia entre dos puntos de la fase correspondiente en dos ciclos consecutivos    Asumiendo velocidad de la señal v   = vT  f = v  c = 3*108 ms-1 (velocidad de la luz en el espacio libre) 10 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Conceptos en el Dominio de la Frecuencia  Señal normalmente formada por muchas frequencias  Las componentes son ondas senoidales  Se puede demostrar (por análisis de Fourier) que cualquier señal está formada por componentes de ondas senoidales de distintas frecuencias 11 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Suma de Componentes en Frecuencia (T=1/f) 12 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Represent. en el dominio de la Frecuencia 13 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Espectro y Ancho de banda  Espectro  Rango de frecuencias contenidas en la señal  Ancho de banda Absoluto  Amplitud del espectro  Ancho de banda Efectivo  A menudo simplemente el ancho de banda  Banda angosta de frecuencias que contienen la mayor parte de la energía  Componente Continua (DC=Direct Current)  Componente de frecuencia cero 14 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señal con Componente Continua 15 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Velocidad de Datos y Ancho de Banda Cualquier sistema de transmisión tiene una banda limitada de frecuencias Esto limita la velocidad de datos que puede transportarse 16 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Transmisión de Datos Analógicos y Digitales  Dato  Entidad capaz de transportar información  Señales  Representación eléctrica o electromagnética de datos  Transmisión  Comunicación de datos mediante la propagación y el procesamiento de señales 17 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Dato Analógico y Digital  Analógico  Valores continuos dentro de un intervalo  ej. sonido, video  Digital  Valores discretos  ej. texto, enteros 18 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Espectro Acústico (Analógico) 19 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señales Analógicas y Digitales  Los datos se propagan mediante señales  Analógica  Continuamente variable  Distintos medios  cable, fibra óptica, espacio  Ancho de banda de la Voz 100Hz to 7kHz  Ancho de banda del Teléfono 300Hz to 3400Hz  Ancho de banda del Video 4MHz  Digital  Usa dos components continuas (DC) 20 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Ventajas y Desventajas de la Señalización Digital  Más económica  Menos susceptible al ruido  Mayor atenuación  Los pulsos se vuelven más pequeños y se suavizan (se redondean)  Facilidad de pérdida de información 21 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Atenuación de Señales Digitales22 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Componentes de la Voz  Rango de Frecuencias: 20Hz-20kHz  Voz 100Hz-7kHz  Fácilmente convertible en señal electromagnética para transmisión  Frecuencias de sonido con volumen variable se convierten en frecuencias electromagnéticas con tensión variable  El límite del rango de frecuencias para un canal de voz: 300-3400Hz 23 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Conversión de la entrada de Voz en una señal Analógica 24 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Componentes de una Señal de Video  USA - 483 líneas barridas por trama a 30 tramas por segundo  525 líneas pero se pierden 42 durante el retroceso vertical  Así 525 líneas x 30 barridos = 15750 líneas por segundo  63.5s por línea  11s por retroceso, así 52.5 s por línea de video  Max frecuencia si la línea alterna entre blanco y negro  Resolución horizontal es de alrededor de 450 líneas dando 225 ciclos de onda en 52.5 s  Max frecuencia de 4.2MHz 25 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Dato Binario Digital Desde terminales de computadoras etc. Dos components continuas Ancho de banda depende de la velocidad de datos 26 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Conversión de entrada por PC (teclado) a señal Digital 27 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Datos y Señales  Normalmente se usan señales digitales para datos digitales y señales analógicas para datos analógicos  Se pueden usar señales analógicas para transportar datos digitales  Modem  Se pueden usar señales digitales para transportar datos analógicos  Compact Disc audio 28 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señales Analógicas que transportan Datos Analógicos y Digitales29 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Señales Digitales que transportan Datos Analógicos y Digitales30 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Transmisión Analógica  Forma de transmisión de señales analógicas con independencia de su contenido  Pueden ser datos analógicos o digitales  Atenuación de la señal con la distancia  Se usan amplificadores para ampliar la señal  Los amplificadores inyectan ruido 31 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Transmisión Digital  Dependiente del contenido  Integridad de los datos afectada por el ruido, la atenuación, etc.  Se usan repetidores (no amplificadores)  Estos repiten la señal recibida  Extraen el patrón de bits  Retransmiten el mismo  La atenuación se evita con los repetidores  El ruido no se amplifica 32 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Ventajas de la Transmisión Digital  Tecnología Digital  Bajo costo de la tecnología LSI/VLSI  Integridad de los datos  Mayores distancias sobre líneas de baja calidad  Utilización de la Capacidad  Alto ancho de banda sobre enlaces económicos  Alto grado de multiplexación más fácilmente con técnicas digitales  Seguridad y Privacidad  Encriptación  Integración  Trata a los datos analógicos y digitales de igual forma 33 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Dificultades en la Transmisión  La señal recibida puede diferir de la señal transmitida  Analógica - degradación de la calidad de señal  Digital – errores de bit  Provocadas por  La Atenuación y Distorsión de la atenuación  La Distorsión por retardo  El Ruido 34 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Atenuación  La fuerza de la señal disminuye con la distancia  Depende del medio de transmisión  Nivel de la señal recibida:  Debe ser suficiente para poder ser detectada  Debe ser suficientemente mayor que el ruido para poder recibirse sin error  La Atenuación es una función que se incrementa con la frecuencia 35 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Distorsión por Retardo Solamente en medios guiados La velocidad de la propagación varía con la frecuencia 36 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Ruido (1)  Señales adicionales insertadas entre el transmisor y el receptor  Térmico  Debido a la agitación térmica de los electrones  Uniformemente distribuido  Ruido blanco  Intermodulación  Señales que son la suma y diferencia de las frecuencias originales que comparten un medio 37 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Ruido (2)  Diafonía (Crosstalk)  Una señal de una línea es captada por otra (acoplamiento de señales entre distintas líneas de transmisión)  Impulsivo  Pulsos irregulares o picos de señal (spikes)  ej. Interferencia externa electromagnética  De corta duración  Alta amplitud 38 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Capacidad del canal  Velocidad de Datos  En bits por segundo  Velocidad a la cual los datos se pueden communicar  Ancho de banda  En ciclos por segundo o Hertz  Limitado por el transmisor y el medio 39 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Ancho de banda de Nyquist  Si la velocidad de la señal de transmisión es 2B (B=bandwith o ancho de banda) entonces una señal con frecuencias no superiores a B es suficiente para transportar esta velocidad de transmisión de la señal  Dado un ancho de banda B, la velocidad de la señal más alta es 2B  Dada una señal binaria, la velocidad de datos soportada por B Hz es 2B bps  Puede incrementarse usando M niveles de señal  C= 2B log2M 40 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Fórmula de capacidad de Shannon  Considera la velocidad de datos, ruido y tasa de errores  Velocidad de datos más rápida acorta cada bit de modo que un patrón de ruido afecta más bits  A un nivel de ruido dado, mayor velocidad de datos significa mayor tasa de error  Relación Señal a Ruido (en decibeles)  SNRdb =10 log10 (señal/ruido)  Capacidad C=B log2(1+SNR)  Esta se considera Capacidad libre de errores 41 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Lecturas  Stallings chapter 3 42 Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

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