1 Transmisión de Datos El éxito de la
transmisión depende de: La calidad de la señal que
se transmite Características de medios de
transmisión
2 Terminología La transmisión de datos ocurre entre
un transmisor y un receptor a través de un medio de
transmisión. El medio de transmisión puede ser
guiado o no guiado. En ambos casos la comunicación es en
forma de ondas electromagnéticas.
3 Medios guiados Las ondas son guiadas a lo largo de un camino
físico: Ejemplos: Par trenzado Cable coaxial Fibra
óptica
4 Medios no guiados Proveen un medio para la transmisión
de ondas electromagnéticas pero sin guiarlas: Ejemplos:
Aire Agua Vacío
5 Terminología Enlace Directo (direct link) Camino de
transmisión entre 2 dispositivos en el cual la
señal se propaga directamente del transmisor al receptor
sin dispositivos intermedios. Puede incluir sólo
amplificadores y/o repetidores.
6 Terminología Un medio guiado de transmisión es:
Punto a punto, si provee un enlace directo entre 2 dispositivos y
estos son los únicos dispositivos que comparten el medio.
Multipunto, cuando más de dos dispositivos comparten el
medio.
7 (Gp:) Transmisor/ Receptor (Gp:) Amplificador o Repetidor (Gp:)
Medio (Gp:) Transmisor/ Receptor 0 o más Punto a Punto
Multipunto (Gp:) Medio (Gp:) Transmisor/ Receptor (Gp:)
Transmisor/ Receptor ….. (Gp:) Medio (Gp:) Amplificador o
Repetidor (Gp:) Transmisor/ Receptor (Gp:) Transmisor/ Receptor
….. (Gp:) Medio 0 o más Configuración de
transmisiones guiadas
8 Terminología La transmisión puede ser: simplex
half-duplex full-duplex
9 Simplex Se usa cuando los datos son transmitidos en una sola
dirección. Ejemplo: radio.
10 Se usa cuando los datos transmitidos fluyen en ambas
direcciones, pero solamente en un sentido a la vez. Ejemplo?
Half-Duplex
11 Es usado cuando los datos a intercambiar fluyen en ambas
direcciones simultáneamente. Ejemplo: ? Full-duplex
Teléfono
12 Frecuencia, Espectro y Ancho de Banda Una señal puede
ser expresada como una función: s(t), en función
del tiempo s(f), en función de la frecuencia
13 Con respecto al tiempo Una señal s(t) es continua si:
La señal varia durante el tiempo pero tiene una
representación para todo t. Una señal es discreta
si: está compuesta de un número finito de
valores
14 Con respecto al tiempo (Gp:) Señal Continua (Gp:)
Señal Discreta
15 Conceptos básicos de señales Un señal
s(t) es periódica si y sólo si: s (t + T) = s(t) -8
< t < +8 donde T es el periodo de la señal.
16 Conceptos básicos de señales Las 3
características más importantes de una señal
periódica son: 1. Amplitud 2. Frecuencia 3. Fase
17 Conceptos básicos de señales Amplitud. Es el
valor instantáneo de una señal en cualquier
momento. En transmisión de datos, la amplitud está
medida en volts.
18 Conceptos básicos de señales Frecuencia. Es el
inverso del perido (1/T) Representa el número de
repeticiones de un periodo por segundo. Expresado en ciclos por
segundo, o hertz (Hz).
19 (Gp:) t (Gp:) T (Gp:) 1/f1 (Gp:) A A T (Gp:) 1/f1 t
Señales periódicas T : periodo A : Amplitud (Gp:) f
: frecuencia (Gp:) 1
20 Conceptos básicos de señales Fase. Es una medida
de la posición relativa en el tiempo del periodo de una
señal.
21 Ejemplo de una diferencia de fase t La diferencia de fase es
de p/2 radianes p /2 2p
22 Conceptos básicos de señales Una señal
senoidal puede ser expresada como: s(t) = A sin (2 pf1t + ?) A es
la amplitud máxima f1 es la frecuencia ? es la fase
Recordemos que: 2p radianes = 360º = 1 periodo (Gp:) A (Gp:)
T (Gp:) 1/f (Gp:) 1 (Gp:) t s(t) = A sin (2pf1t) ó s(t) =
A cos (2pf1t – p/2)
23 Con respecto a la frecuencia Por ejemplo, para la
señal: s(t) = sin (2pf1t) + 1/3 sin (2p(3f1)t) los
componentes de esta señal son ondas senoidales de
frecuencias f1 y 3f1 respectivamente.
24 s(t) = sin (2pf1t) + 1/3 sin (2p(3f1)t) 1/3 sin (2p(3f1)t) sin
(2pf1t) (Gp:) 0.5 (Gp:) 1.0 (Gp:) 1.5 (Gp:) 2.0T 0.5 1.5 2.0T
(Gp:) 0.5 (Gp:) 1.0 (Gp:) 1.5 (Gp:) 2.0T 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0
1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0
25 Observaciones La segunda frecuencia es múltiplo de la
primera. Cuando todas las frecuencias en los componentes de una
señal son múltiplos de una frecuencia, a esta
última se le conoce como frecuencia fundamental.
26 Observaciones El periodo de la señal total es igual al
periodo de la frecuencia fundamental. Como el periodo del
componente sin (2pf1t) es T = 1/ f1, entonces el periodo de s(t)
es también T.
27 Observaciones El análisis de Fourier, permite demostrar
que cualquier señal está formada por componentes de
diferentes frecuencias, en donde cada componente es una
senoidal.
28 Terminología El espectro de una señal es el
rango de frecuencias que ésta contiene. Para el ejemplo
anterior, el espectro va de f1 a 3f1. El ancho de banda absoluto
de una señal está dado por el tamaño del
espectro. En el ejemplo, el ancho de banda es de 2f1.
29 Señal cuadrada Los componentes de frecuencia en una
señal cuadrada están dados por: s(t) = A x ?k=1 1/k
sin (2pkf1t) para k impar. Entonces, el número de
componentes de frecuencia es infinito; por lo tanto, el ancho de
banda también es infinito. 8
30 Señal cuadrada Sin embargo, la amplitud del
k-ésimo componente de frecuencia kf1, es 1/k. Por lo
tanto, la mayor parte de la energía en este tipo de onda
está en los primeros componentes de frecuencia.
31 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión Supongamos que un sistema transmite
señales con un ancho de banda de 4 MHz. Queremos
transmitir una secuencia de 1s y 0s usando los primeros 3
componentes de la señal cuadrada. ¿Qué tasa
de transmisión de datos es posible alcanzar?
32 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión Primeramente, ¿Cuál sería
la representación de la señal a transmitir?
¿Cuál es la frecuencia fundamental f1 para un ancho
de banda de 4Mhz f1 = 106 ciclos/segundo = 1 MHz?
33 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión T = 1/10 =10 = 1µsec. Tasa de
transmisión = 2b/T Tx= 2 Mbps. Entonces, con un ancho de
banda de 4 Mhz, es posible alcanzar una tasa de
transmisión de 2 Mbps. 6 -6
34 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión Realizar el mismo análisis con un
sistema capaz de transmitir con un ancho de banda de 8 MHz.
Primeramente, buscar el valor de f1 máximo. En este caso,
si duplicamos el ancho de banda, duplicamos la tasa de
transmisión posible.
35 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión Usando los 2 primeros componentes de
frecuencia de la señal cuadrada, calcular la tasa de
transmisión y el ancho de banda resultantes, con f1 = 2
MHz.
36 Relación entre el ancho de banda y la tasa de
transmisión Componentes de la señal cuadrada
Frecuencia Ancho de Banda Tasa de transmisión 3 1 MHz 4
MHz 2 Mbps 3 2 MHz 8 MHz 4 Mbps 2 2 MHz 4 MHz 4 Mbps
37 Conclusiones Una señal digital tiene un ancho de banda
infinito. Si intentamos transmitir esta señal sobre un
medio, la naturaleza del mismo limitará el ancho de banda
que puede ser transmitido. Para cualquier medio, entre mayor es
el ancho de banda que permite, mayor su costo.
38 Conclusiones La información digital debe ser aproximada
por una señal con un ancho de banda limitado. Limitar el
ancho de banda, genera distorsión de la
información. Si la tasa de transmisión de la
señal digital es de W bps, entonces, una buena
representación de la señal puede ser alcanzada con
un ancho de banda de 2W Hz.
39 Conclusiones Entre mayor sea el ancho de banda de un sistema
de transmisión, mayor será la tasa de
transmisión alcanzable por dicho sistema.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN
LA VERSIÓN DE DESCARGA