REDES Y TELECOMUNICACIONES

TRABAJO 01


Ejercicio 1: Si la señal transmitida tiene un potencia de 400 mW, frente a un ruido de 20 mW. Evalúe cuánto sería la degradación sufrida por la señal en un esquema analógico de 6 secciones, y compárela con un caso de transmisión digital. Saque sus propias conclusiones.

Relación Señal/Ruido: Para calcular el efecto del ruido sobre un sistema, primero debemos calcular la relación señal a Ruido del sistema. Este cociente nos indicará que tan fuerte es la señal con respecto a una perturbació

Cuando se tiene un esquema Analógico de 6 secciones, la relación señal a Ruido escalada a dBm, se decremento a una razón inversamente proporcional al número de niveles del sistema:

Cuando se tiene un esquema Analógico de 6 secciones, la relación señal a Ruido escalada a dBm, se reduce sustrayado u factor, donde el factor de reducción es el Logaritmo Neperiano del numero de niveles del Sistema.


Conclusión:

Se puede observar que la relación señal a ruido es mayor en el esquema de modulación digital, esto hace que el mismo tenga más inmune al ruido.

Adicionalmente, el ruido no es amplificado, ya que en loa sistemas digitales se tiene un umbral de decisión, es decir si en un sistema la señal a la entrada tiene una perturbación, esta no va a estar en la salida, ya que la misma se origina por las decisiones de los símbolos a la entrada.


Ejercicio 2: ¿Qué sucedería si se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital?

Los sistemas digitales funcionan por umbrales de decisión en los símbolos de entrada convirtiéndolos en Unos “1” y Ceros “0”, por ejemplo en los sistemas de la familia TTL los “1” se representan por el valor de +5V y los “0” se representan por 0V. También existen formas de representar los valores lógicos a través de señales que cambian de fase o de frecuencia.

Si se introduce una señal analógica a la entrada de un sistema digital, la misma no va a ser interpretada correctamente, va a ser una especie de ruido a la entrada del sistema que causara salidas aleatorias y sin sentido.

Para poder enviar una señal analógica a través de un sistema digital, es necesario utilizar un conversor Analógico \ Digital (A\D) que realizara un muestreo de la señal y la convertía a símbolos.br>

Ejercicio 3: A partir del teorema de Nyquist, y conociendo que la señal voz en un canal telefónico contiene frecuencias máximas del orden de los 4 KHz (4000Hz), indique la velocidad mínima para transmitir la señal por un canal de voz digital(explique). Además, si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qué velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras.

Nyquist estudio cual era el numero de muestras mínimo que debía tomar de una señal en funcion de la frecuencia de la mima, para poder recrearla.

• Teorema de Nyquist: La digitalización de una señal analógica ha de hacerse muestreando al menos al doble de la frecuencia máxima. que se pretende capturar.
fm ≥ 2 B
fm = Frequecia de Muestro B = Ancho de Banda Si tenemos una señal cuyo máximo ancho de banda es 4 Khz, podemos afirmar que la frecuencia minima de muestro es el doble (2 veces) el ancho de banda que en este caso es de 4000 Hz (4 KHZ), por lo tanto:

fm ≥ 2 B
fm = 2 B
fm = 2 4kHz
fm = 8kHz

Entonces la razón de muestreo de la señal debe ser de al menos 8000 Hz, para que puede regenerarse sin error el sistema.

La frecuencia 2*B es llamada la razón de muestreo de Nyquist. La mitad de su valor, es llamada algunas veces la frecuencia de Nyquist.

a.- Si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qué velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras?

Supongamos que:

*.- Lv = Son los niveles sobre los cuales esta discretizada la señal.
*.- B = Es el Ancho de Banda del sistema.
Entonces:

Vmax = 2BLog2*Lv
Vmax = 2*4000Log2*128 = 56.000 Hz
Esta seria la velocidad de flujo de datos requerida


Ejercicio 4: ¿Cuál es la función de un MODEM, qué limita que se incremente la velocidad de transmisión en los mismos, y cómo se explica que puedan tenerse velocidades del orden de los 33Kbps?

Un MODEM se utiliza como protocolo de información. El propósito principal del MODEM es la interfase del equipo Terminal digital a un canal de comunicación analógica. Del lado de la transmisión, el MODEM convierte los pulsos digitales de la interfase serial a señales analógicas y por el lado de la recepción, el MODEM convierte las señales analógicas a pulsos digitales.

Lo que limita, que se incremente la velocidad de transmisión en los MODEMS es el tipo de modulación, en este caso las más usadas son la FSK, PSK o QAM. La transmisión a 33 Kbps es posible hoy en día gracias a las técnicas de conmutación de datos desarrolladas establecidas en estándares como la norma V.34 que establece la normativa entre dispositivos para establecer comunicación a 33 Kbps y viene dada básicamente por la conmutación QAM o Modulación de Amplitud de Cuadratura.


Ejercicio 5: Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las principales características de la transmisión a 56000bps http://www.itu.int/publications/

Parte a : Averigüe cuál es el estándar de UIT-T

UIT-T: Unión Internacional de Telecomunicaciones – Estandarización en el sector de Telecomunicaciones

El principal producto de UIT-T son las recomendaciones. Las recomendaciones son Standards que definen como van a trabajar las redes de Telecomunicaciones y como interactúan.

Parte b: Principales características de la transmisión a 56000bps:

a.- Modo de transmisión puede es Sincronía o Asíncrona.
b.- Protocolo de línea disponible es Half / Full
c.- El uso de línea telefónica es conmutada.


Ejercicio 6: Leer el artículo “Introduction to Serial Communication” en http//www.taltech.com/introserial.htm . Explicar las diferencias entre comunicaciones síncronas y comunicaciones asíncronas. Resumir en un párrafo los conceptos allí indicados (Bit de paridad, Interfaz RS232, Baudios vs Bps, Null modems,........etc).


* Comunicación Bidireccional: es el modo de comunicación en el cual un mismo dispositivo puede enviar y recibir datos al mismo tiempo, como el puerto serial de un computador.

* Baudios Vs Bit por Segundo (BPS): El Baudio se refiere a la rata de modulación o el número de veces por segundo que una línea cambia de estado. Esta no siempre es la misma que el BPS. Al conectar dos dispositivos usando cable directo, el Baudio y el BPS de hecho son los mismos; así si trabajas a 19.200BPS entonces la línea cambia de estado a 19.200 BPS, pero cuando consideras un MODEM no es el caso, ya que se transfiere la señal sobre una línea telefónica a una rata limitada de 2400 Baudios lo cual es una restricción de la línea por la compañía telefónica.

* Comunicación por Bits: Comunicación sincronizada por el uso tanto en el transmisor como en el receptor de un bit de arranque y parada, y adicionalmente de un Bit de paridad. Una vez que el bit de arranque ha sido enviado, el transmisor envía el Bit de datos actual. Tanto transmisor como receptor deberán acordar el número de bits de datos así como la rata en Baudios. Después que el dato ha sido transmitido se envia el Bit de parada.

* Bit de Paridad: es una pequeña cantidad de error de chequeo que ayuda a detectar datos corruptos o erróneos que puedan ocurrir durante la transmisión.

* Null Modems: Null Modem cable o Null Modem adapter simplemente cruza las líneas de recepción y transmisión , el transmisor en un final es conectado al receptor en el otro final y viceversa.

* Gender Changer: Dispositivo usado para interconectar dos tipos diferentes de conectores.

* Longitud de Cable: El estándar RS-232C impone un cable de longitud limitada a 15 ft . Este estandar se puede ignorar si se usa un cable de 10.000ft de alta calidad y bien apantallado para transmitir a una rata de 19200 Baudios. Las condiciones ambientales externas afectan la longitud de cables no apantallados. Se puede extender la longitud del cable usando dispositivos adicionales como aisladores ópticos o amplificadores de señal.

* RS-232C: stands for Recommend Standard number 232 and C is the latest revision of the standard.

* Dispositivos DCE y DTE: DTE stands for Data Terminal Equipment y DCE stands for Data Communications Equipment. Son usados para indicar el pin de salida para el conector en un dispositivo y la dirección de la señal en el pin.

* Adaptadores de 9 a 25 pins: 25 pines tipo “D” son los conectores usados en los puertos de comunicación serial de muchas computadoras, de los cuales solo usa 22. El uso de todos los pines no es necesario para la comunicación normal de un PC. Las nuevas computadoras son equipadas con conectores tipo “D” de 9 pines.

* Comunicación Sincronía y Asíncrona:

Sincronía: Dos dispositivos se sincronizan y continuamente envían caracteres de estado y sincronía, mayor velocidad de transferencia de datos, no requiere envío de Bits adicionales para marcar el comienzo y final de cada byte de datos, el error en transmisión es menor ya que se hace por bloques y se transmite a altas velocidades iguales o mayores a 1200 baudios.

Asíncrona: no hay sincronía, por lo que no se requiere envío de caracteres de estado y sincronía, menor velocidad de transferencia de datos, requiere envio de Bits adicionales para marcar el comienzo y final de cada byte de datos, el error en transmisión es mayor ya que los caracteres se transmiten uno a uno y se transmite a baja velocidad, hasta 1200 baudios.

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Última actualización 04May05
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