REDES Y TELECOMUNICACIONES

Actividad 1: Introducción a las Redes y Telecomunicaciones

Realizado por: Adriana Jiménez

 

Ejercicio 1: Si la señal transmitida tiene una 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.

Datos:

 

Señal: 400mW

 

Ruido: 20mW,

 

Secciones: 6

 

Formula relación señal/ ruido:

 

[S/R] = 10 * log (400mW/20Mw)

 

[S/R] = 10 * log (20)

 

[Señal/ruido] = 13.01 dBm

 

 

Señal analógica: 10.84 dBm

 

[S/R]: [S/R] / L

 

[S/R]: 13.01 dBm / 6

 

[S/R]: 2.168 dBm

 

Degradación: 13.01 dBm – 2.168 dBm

 

 

Señal digital: 1.79 dBm.

 

[S/R]: [S/R] –Ln (L)

 

[S/R]: 13.01 – Ln (6)

[S/R]: 13.01 – 1.79

 

[S/R]: 11.22 dBm

 

Degradación: 13.01 dBm – 11.22 dBm

 

            Como se puede observar en el resultado del calculo de la degradación del ruido en la relación señal/ ruido, la señal transmitida con una potencia de 400 mW, frente a un ruido de 20 mW. en un esquema analógico de 6 secciones la señal analógica es más sensible al ruido que la señal digital. Ya que al transmitir señales analógicas y a medida que van pasando por los distintos nodos de amplificación se regenera el ruido en cambio al transmitir señales digitales estas no permiten que los ruidos se regeneren a lo lardo de su transmisión y llega sin presentar tanta perdida.

 

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

Si se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital no se obtiene ninguna transmisión, primero se debe utilizar un convertidor analógico-digital para convertir la señal analógica a un formato digital o lo que es lo mismo a código binario (0 y 1), para llevar una señal analógica a binaria o a sistema digital ésta debe pasar por un proceso de cuantificación que es donde se toman ciertas muestras de la señal analógica y los valores de dichas señales se aproximan al valor mas cercano del conjunto finito definido por los valores binarios.

 

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. .

El teorema de Nyquist, nos indica que una señal f(t) mostrada a intervalos periódicos,  necesita una señal del doble de la frecuencia máxima para poder ser muestreada.

 

Fmax: 4000 Hz.

 

Fmuestreo: 4000 hz * 2: 8000Hz: 8Khz

 

128 Niveles en digital:(1111111) o 7 bits.

 

Velocidad de flujo de datos: 7 bits * 8000 Hz: 56.000Hz

Velocidad Mínima: 2 * Nro. de Bit de Codificación * Ancho de Banda: 2 * 8 bit * 4000 Hz = 64.000 bit/seg

 A partir del teorema de Nyquist una señal de voz en un canal telefónico con frecuencias máximas de 4000 Hz tiene 64.000 bit/seg como velocidad mínima para transmitir la señal por un canal de voz digital. Si esas muestras se cuantifican en 128 niveles la velocidad de flujo de datos que requiere el canal para transmitir las muestras es de 56.000 Hz.

 

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?

La función del moden es conectar al ordenador con otros ordenadores  y permitir adaptar los datos digitales de forma tal que estos puedan transmitirse a través de un canal analógico (red telefónica).

Principalmente lo que puede limitar que se incremente la velocidad de transmisión en un MODEM es  el medio de comunicación, los niveles de ruido, la saturación de los abonados de las líneas telefónicas, la calidad del tipo de MODEM, el tipo de conexión a Internet

Se puede tener velocidades del orden de los 33 Kbps o superiores, debido a los diferentes estándares de modulación, compresión de datos y corrección de errores

 

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

 

El estándar UIT-T se llama V.90 aprobada en Febrero de 1998. Se acordó, usar el mismo sistema de intercambio de información para garantizar la compatibilidad entre sus productos, a grandes velocidades. Es el nuevo estándar para conexiones de módems 56 Kbps, que permite bajo condiciones adecuadas conexiones mayores a 33.6 k entre 37 y 51 Kbs. 

 

Características:

 

• Ésta diseñada para aplicaciones y servicios en línea.
• La transmisión es de 56 Kbps de descarga según las condiciones de la línea telefónica y hasta 33 Kbps de subida
• Los módems V.90 están concebidos para conexiones que son digitales en un extremo y que tienen solo una conversión de digital a analógica.
• Los módem de 56Kbps operan usando Modulación de Amplitud de Pulso (PAM) y no QAM.
• Mejor manera de conectarse a Internet.
• Mayores velocidades de transmisión y recepción de data.
• Conexiones reciprocas entre cualquier fabricante o ISP.
• Menor ruido de cuantificación.

 

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).
 
 

 

 

Diferencias Entre Comunicaciones Síncronas Y Asíncronas

 

Comunicación Sincrona

Este tipo de transmisión se caracteriza porque antes de la transmisión propia de datos, se envían señales para la identificación de lo que va a venir por la línea, es mucho mas eficiente que la Asíncrona pero su uso se limita a líneas especiales para la comunicación de ordenadores, porque en líneas telefónicas deficientes pueden aparecer problemas.

Una transmisión serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se envía la señal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits.

Para bloques grandes de datos, la transmisión síncrona es más eficiente que la asíncrona.

 

Comunicación Asíncrona

Esta se desarrolló para solucionar el problema de la sincronía y la incomodidad de los equipos.

En este caso la temporización empieza al comienzo de un carácter y termina al final, se añaden dos elementos de señal a cada carácter para indicar al dispositivo receptor el comienzo de este y su terminación.

Al inicio del carácter se añade un elemento que se conoce como "Start Space"(espacio de arranque),y al final una marca de terminación.

Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporización en el dispositivo receptor con el elemento de señal y al final se marca su terminación.

 

 

El Bit de paridad es el Bit agregado a una unidad de datos, generalmente cada carácter, que sirve para comprobar que los datos se transfieran sin corrupción. El receptor revisa la paridad de cada unidad de entrada de datos.

 

 

El RS-232 es una norma para la conexión entre un DTE y un DCE que define:

• El tipo de conector a emplear.
• Las características eléctricas.
• Los niveles de tensión.
• Las longitudes máximas a distintas velocidades.

Los nombres de las señales que intervienen en el funcionamiento y la estructura del protocolo de comunicación. (Ver imagen)

Esta norma establece una señalización eléctrica bipolar:

Nivel lógico 0 : +15...+3Voltios.

Nivel lógico 1 : -15...-3Voltios.

Las velocidades de transmisión que puede soportar este estándar van desde los 0bps hasta los 20Kbps. Con respecto a las distancias máximas se propone que no sean superiores a 15 metros. Aunque un diseño cuidadoso puede permitir distancias muy superiores, hay que suponer que esta limitación teórica se puede manifestar en la práctica en dispositivos que cumplan la norma.

 

 

El baudio se refiere al índice de modulación o el número de veces por segundo que una línea cambia de estado, muy diferente a la cantidad de bits que circulan en un segundo (BPS).

 

Null  modems, cable nulo del módem o adaptador nulo; simplemente cruzan las líneas de recepción y transmisión de modo que el que transmite en un extremo esté conectado al que recibe en el otro y viceversa.