ACTIVIDAD Nº 1
INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE TELECOMUNICACIONES
ACTIVIDAD Nº 1
INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE TELECOMUNICACIONES
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.
R-
| Datos | Fórmulas | Solución |
| S =
400 mW
R = 20 mW L= 6 secc. Leyenda
S=Señal R= Ruido L= secciones |
Analógico:
[S/R]1 ≡ [10*Log(S/R)] [S/R]L ≡ [10*Log(S/R)*(1/L)] Digital : [S/R]1≡[10*Log(S/R)] [S/R]L≡[10*Log(S/R)-LN(L)]
|
Analógico:
[S/R]1≡ [10*Log(400nW/20nW)] = 13.01 dBm [S/R]6≡ [10*Log(400nW/20nW)*(1/6)] = 2.16 dBm Digital : [S/R]1≡ [10*Log(400nW/20nW)] = 13.01 dBm [S/R]6≡ [10*Log(400nW/20nW)- LN(6)] = 11.21 dBm
|
Conclusión:
Al analizar los resultados obtenidos se puede decir, que la señales analógicas son mas susceptibles o menos fuertes frente al ruido que las transmisiones digitales. En este ejercicio de 6 secciones de conmutación en la red electrónica, se demuestra que en la transmisión analógica la relación señal/ruido en el extremo final es 2,16 dBm, mientras en que la transmisión digital es de 11,21 dBm. En consecuencia existe una mayor degradación de la señal en la transmisión analógica que en la digital con respecto a la relación señal/ruido presente en el origen, que es de 13,01 dBm, por lo tanto la degradación en la transmisión analógica fue del 10,85 dBm mientras que en la transmisión digital fue del 1,8 dBm.
Ejercicio 2: ¿Qué sucedería si se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital?
R- Una señal analógica es aquella que puede tomar una infinidad de valores (frecuencia y amplitud) dentro de un limite superior e inferior y una señal Digital es aquella señal cuyos valores de frecuencia y amplitud, no son continuos sino que son valores fijos determinados, es decir que la que la señal va a quedar convertida en una combinación de ceros y unos, en consecuencia, si intentamos transmitir una señal analógica a través de un sistema digital la señal se distorsionaría y lo que llegaría al destino final no tendría nada que ver con el transmitido originalmente, por tal motivo para poder transmitir una señal analógica en un sistema digital la misma debe ser primero convertida a señal digital por medio de un Codec (Coder-Decoder): el proceso de conversión de la señal analógica a digital se llama digitalización y consiste básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud de la señal y traducirlas a un lenguaje numérico.
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.
R.-
| Datos | Fórmulas | Solución |
| fm = 4 KHz
Q = 128
|
a)
Frecuencia del Muestreo
fs = 2 ¨* fm b) Número de bits n = log2(Q) c) Velocidad de Flujo V = n * fs |
a)
Frecuencia de Muestreo
fs = 2 * 4KHZ = 8KHZ (8000HZ) b) Nùmero de bits a codificar una palabra n = log2(128) = 7 bits c) Velocidad de flujo V = 7 bits/muestra * 8000 muestras/seg = 56000 bps |
Conclusión:
La teoría de Nyquist plantea la velocidad es una condición que se produce cuando la frecuencia de la señal de muestreo es igual al doble de la frecuencia máxima de la señal de información (FS = 2* FM, donde FS es la frecuencia de la señal de muestreo y FM es la frecuencia máxima de la señal de información, según esto la velocidad que se necesita para transmitir la señal por un canal de voz es de 8000 HZ((KHZ)
Según la teoría del muestreo se deben tomar 8000 muestras/seg, para poder cuantificar correctamente la señal.
Si la muestra se cuantifica en 128 niveles se requiere de una velocidad de flujo de 56.000 bit/seg para poder transmitir las muestras.
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?
R- Un MODEM ( es el acrónimo de MOD-Modulador DEM-Demodulador) es un dispositivo cuya función es convertir las señales digitales en señales analógica que pueden transmitirse, ocupando 4KHZ dentro del ancho de banda, a través del canal telefónico.
Entre las funciones de un módem se pueden mencionar:
 |
Preparar datos para su transmisión. |
|
|
Insertar caracteres de control. |
|
|
Sincronizar la transmisión. |
|
|
Responder a comandos de control. |
|
|
Métodos de detección y corrección de errores |
Adicionalmente, cabe mencionar que las leyes físicas establecen un límite para la velocidad de transmisión en un canal ruidoso, con un ancho de banda determinado. Por ejemplo, un canal de banda 3000Hz, y una señal de ruido 30dB (que son parámetros típicos del canal telefónico), nunca podrá transmitir a más de 30.000 bps.
Existen, además, módems DSL (Digital Subscriber Line), que utilizan un espectro de frecuencias situado por encima de la banda vocal (300 - 3.400 HZ) en líneas telefónicas o por encima de los 80 kHz ocupados en las líneas RDS (Red Digital de Servicios Integrados), y permiten alcanzar velocidades mucho mayores que un módem telefónico convencional. También poseen otras cualidades, como es la posibilidad de establecer una comunicación telefónica por voz al mismo tiempo que se envían y reciben datos. Distintos módems se comunican a velocidades diferentes. La mayoría de los módems nuevos pueden enviar y recibir datos a 33,6 Kbps.
Ejercicio
5: Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las principales características
de la transmisión a 56000bps
http://www.itu.int/publications/
R.- La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) Es el organismo encargado de regular los aspectos relacionados con las telecomunicaciones en general. En las recomendaciones de la serie V, de este organismo, se encuentran las recomendaciones que deben cumplir las diferentes familias de módems. Según la recomendación V.90, formulada en 1998, la Transmisión debe tener un máximo de 56.600 bps para de descarga de datos y hasta 33.600 bps para la subida. También se realizo una mejora sobre esta recomendación que es la V.92 la cual indica que con compresión de datos y llamada en espera. La velocidad de subida se incrementa, pero sigue sin igualar a la de descarga.
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 Síncronas | Comunicación Asíncrona | |
| Los dispositivos | Deben estar sincronizados uno con el otro | No existe sincronización |
| Tasa de transferencia de datos | Mayor | Menor |
| Uso de bit adicionales |
Se envían caracteres ociosos aunque no se esté enviando datos reales para mantener la sincronización |
Para marcar el inicio y el fin de cada octeto de datos |
| Errores en Transmisión |
La cantidad de bytes a retransmitirse es mayor, ya que se transmite por bloques |
Se pierde una cantidad pequeña de caracteres, ya que estos se sincronizan y transmiten uno a uno |
| Velocidad de transmisión |
Son aptos para ser usados en transmisiones de altas velocidad (iguales o mayores de 1200 baudios) |
Se usa en velocidades de modulación de hasta 1200 baudios |
R.- En las comunicación Síncrona para que la comunicación exista necesariamente ambos tienen que estar conectados simultáneamente para poder enviar y recibir información mientras que el la comunicación asíncrona no se requiere que los involucrados estén conectados al mismo tiempo para poder enviar o recibir la información. La Tasa de transferencia de datos de las comunicaciones síncronas es mayor que las asíncronas , ya que estas ultimas marcan el principio y el final de cada octecto de datos con un carácter adicional, que no se requieren. En las comunicaciones síncronas como no hay bits de comienzo ni de fin, por lo que se transmiten bloques de muchos bits. Para detectar errores en las comunicaciones asíncronas se incluye un bit de paridad. La transmisión sincrona requiere de de ciertos bits de corrección de errores y de control al inicio y final de cada bloque.
Bits por segundo (bps) Es el número de bits que se transmiten en una línea por segundo. Baudios. Número de veces de cambio en el voltaje de la señal por segundo en la línea de transmisión. El bit de paridad es un bit adicional que se añaden a los datos para determinar si ocurren errores durante la transmisión. La interfaz RS-232C designa una norma para el intercambio serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminal de datos) y un DCE (Equipo de terminación del circuito de datos), aunque existen otras situaciones en las que también se utiliza el interfaz RS-232.