Introducción a las Redes CATV (página 2)

Partes: 1, 2

Problemas de las señales de banda ancha en cables metálicos
Factores que influyen en la atenuación:
Grosor del cable: menor atenuación cuanto más grueso (a menos resistencia menos pérdida por calor)
Frecuencia: a mayor frecuencia mayor atenuación (proporcional a la raíz cuadrada)
Tipo de cable: menor atenuación en coaxial que en par trenzado (menos emisión electromagnética)
Apantallamiento (solo en coaxial): a mas apantallamiento menor atenuación (menos emisión electromagnética)

Atenuación en función de la frecuencia para un bucle de abonado típico (cable de pares)
3,7 Km
5,5 Km
Frecuencia (KHz)
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
20
120
100
80
60
40
Atenuación (dB)

Constelaciones de modulaciones habituales
Amplitud
Fase
(Gp:) Binaria
simple
1 bit/símb.
(Gp:) 1
(Gp:) 0

(Gp:) 2B1Q
(RDSI)
2 bits/símb.
(Gp:) 2,64 V
(Gp:) 0,88 V
(Gp:) -0,88 V
(Gp:) -2,64 V
(Gp:) 00
(Gp:) 01
(Gp:) 10
(Gp:) 11

(Gp:) QAM de 32 niveles
(Módems V.32 de 9,6 Kb/s)
5 bits/símbolo
(Gp:) 11111
(Gp:) 11000
(Gp:) 01101
(Gp:) 00011
(Gp:) 00100

(Gp:) QAM de
4 niveles
2 bits/símb.
(Gp:) 01
(Gp:) 00
(Gp:) 10
(Gp:) 11
(Gp:) Portadora

Title: Modulaciones utilizadas en RBB
QPSK: Quadrature Phase-Shift Keying
QAM: Quadrature Amplitude Modulation

Title: Teorema de Nyquist (1924)
Body: El número de baudios transmitidos por un canal nunca puede ser mayor que el doble de su ancho de banda (dos baudios por hertzio).
En señales moduladas estos valores se reducen a la mitad (1 baudio por hertzio). Ej:
Canal telefónico: 3,1 KHz ? 3,1 Kbaudios
Canal ADSL: 1 MHz ? 1 Mbaudio
Canal TV PAL: 8 MHz ? 8 Mbaudios
Recordemos que se trata de valores máximos

Title: Teorema de Nyquist
Body: El Teorema de Nyquist no dice nada de la capacidad en bits por segundo, ya que usando un número suficientemente elevado de símbolos podemos acomodar varios bits por baudio. P. Ej. para un canal telefónico:

Title: Ley de Shannon (1948)
Body: La cantidad de símbolos (o bits/baudio) que pueden utilizarse dependen de la calidad del canal, es decir de su relación señal/ruido.
La Ley de Shannon expresa el caudal máximo en bits/s de un canal analógico en función de su ancho de banda y la relación señal/ruido :
Capacidad = BW * log2 (1 + S/R)
donde: BW = Ancho de Banda
S/R = Relación señal/ruido
Este caudal se conoce como límite de Shannon.

Ley de Shannon: Ejemplos
Canal telefónico: BW = 3,1 KHz y S/R = 36 dB
Capacidad = 3,1 KHz * log2 (3982)† = 37,1 Kb/s
Eficiencia: 12 bits/Hz
Canal TV PAL: BW = 8 MHz y S/R = 46 dB
Capacidad = 8 MHz * log2 (39812)‡ = 122,2 Mb/s
Eficiencia: 15,3 bits/Hz
† 103,6 = 3981
‡ 104,6 = 39811
Regla ‘nemotécnica’ de Shannon:
Cada 10 dB de S/R equivalen a 3,3 bits/Hz

Errores de transmisión
Se dan en cualquier medio de transmisión, especialmente en RBB ya que:
Se utilizan cables de cobre (coaxial en CATV y de pares en ADSL)
Se cubren distancias grandes
El cableado no se diseñó para datos y esta expuesto a ambientes hostiles (interferencias externas)
Los errores se miden por la tasa de error o BER (Bit Error Rate). El BER es la probabilidad de error al transmitir un bit

Errores de transmisión
Algunos valores de BER típicos:
Ethernet 10BASE-5: