Especialización en Redes y Telecomunicaciones

 

Materia Redes y Telecomunicaciones

Prof. Eduardo A. Zubillaga M.

 

Elaborado por: TSU Beatriz Melo

 

 

Actividad 1

 

 

INTRODUCCION A LAS REDES Y TELECOMUNICACIONES

 

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.

Señal = 400 mW

 

Ruido = 20 mW

 

Degradación esquema digital de 6 secciones = ?

Comparar y Concluir

 

 

Transformar las unidades

 

[Señal / Ruido] =  10 Log [Señal / Ruido]

 

                        = 10 Log [400 mW /20 mW ] =

                        = 10 Log [ 20 ]

 

[Señal / Ruido]  = 13,01 db

 

 

Esquema analógico de 6 secciones

 

[Señal / Ruido] = [Señal / Ruido]  * (1 / L)

 

[Señal / Ruido] =   13,01 db  * (1 / 6)

 

[Señal / Ruido] =  2,17 db

 

 

Esquema digital de 6 secciones

 

[Señal / Ruido]  = [Señal / Ruido] 1 – Ln (L)

 

                        =  13,01 db   - Ln (6)

                        =  11,22 db

 

 

Compara y Concluir

 

De los cálculos anteriores se concluye lo siguiente:

 

En el esquema analógico de 6 secciones hubo una degradación  de aproximadamente 2,17 db, mientras que el digital de 11,22 db. En el caso analógico significa que la señal supera 2, 17 veces al ruido, mientras que en el caso digital unas 11 veces es superado el ruido, entonces en el caso digital la degradación es baja al compararla con la analógica. De esto se infiere también en el esquema digital es muy eficiente en cuanto a la  transmisión de la señal ya que en este el ruido es bastante despreciable, (ej   caso de  estudio = 1.79 db).

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

 

Se suprimiría parte  de la  información analógica, debido a que esta están compuestas por un conjunto infinito de valores, mientras que la digital toma sólo valores de 0 y 1,  en este caso se debe descodificar y codificar la señal analógica, descodificarla para  transmitirla en digital luego debe haber un receptor que la transforme en analógica de nuevo para mantener la integridad de la información; de lo contrario se recibirá es ruido ya que transmitido no coincidirá con lo recibido.

 

 

Ejercicio 3:   A partir del teorema de Nyquist, y conociendo que la señal de 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.  

 

 

Frecuencias máxima  =  4 KHz (4000Hz)

V mín transmitir señal un canal de voz digital = ?

 

128 niveles

V flujo de datos = ?

 

              Fm = 2 * (fs)       

 

             Fm = 2 * ( 4000 Hz )  = 8000 Hz frecuencia de muestreo

 

Esta señal se transmite de forma seriada en donde cada nuestra se transmite en 8 bits, lo que es igual a 259 niveles de cuantificación que es igual a 2⁸ , a mayor nivel de cuantificación menor ruido a costa de baja velocidad de transmisión o mayor tiempo de transmisión.

 

 

Velocidad Mínima de Transmisión:

Vmin = 2 (Número bits para codificar las muestras) * Fm

Vmin = 2 (8) * 4000 Hz =  64.000 bps ó 64 Kbps

 

Muestras a 128 niveles de cuantificación

128 niveles de cuantificación que es igual a 2⁷ , decodifica a 7 bits

Vflujo = 2 (7) * 4000 Hz =  56.000 bps ó 56 Kbps, velocidad de transmisión de una señal que se cuantifica a 128 niveles, como se indicó anteriormente es menor porque se disminuye niveles de cuantificación.

 

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?

MODEM es un dispositivo que permite la comunicación entre una computadora y otro sistema mediante una línea telefónica.  Su función es la de convertir la información binaria (uno y ceros) con la que trabaja la  computadora, en analógica que es la forma en que  la red telefónica puede transportar información.  De allí proviene el nombre modulador-demodulador. El módem convierte las señales digitales del emisor en otras analógicas, susceptibles de ser enviadas por la línea de teléfono a la que debe estar conectada  el emisor y el receptor.  Cuando la señal llega a su destino, otro módem se encarga de reconstruir la señal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga la computadora receptora.

En la comunicación con módem, la distancia entre la terminal y la Red puede ser tan grande como se quiera, pero la limitación es la velocidad de transferencia de información.

Los primeros equipos eran muy aparatosos y sólo podían transmitir datos a unos 100 bits por segundos.  Los más utilizados en la actualidad en los ordenadores  personales transmiten y reciben información a más de 33 kilobits por segundos (33 K o 33 kbps), es decir, que el número de sucesos (eventos) o cambios de señal que se producen es de 33 kilobits por cada segundo de transmisión.

Ejercicio 5:  Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las principales características de la transmisión a 56000bps

El Comité Internacional designado por la Unión Internacional de las Telecomunicaciones aprobó un estándar para la tecnología de los módems de 56 Kbps.

Anteriormente, la falta de un estándar implicaba que las personas interesadas en adquirir un módem de 56 Kbps debían evaluar diversos productos con tecnologías no compatibles. El nuevo estándar hará posible que todos los módems de 56 Kbps puedan comunicarse entre si; es decir, les hará compatibles.

Se estableció un estándar para la velocidad de transmisión a 56 Kbps al que se le llamó en un inicio V.PCM (modulación por impulsos codificados), y finalmente V.90 Con ello se afianza aun más la búsqueda de tecnologías que permitan accesos remotos y de Internet mas veloces y la comunicación, sin importar la marca del producto y el formato que use ya sea X2 o Flex.

Antes de la aparición de la tecnología 56K, los usuarios de Internet tenían que elegir entre módems de 28.8 Kbps o contratar los servicios de una ISDN (Integrated Service Digital Network; Red Digital de Servicios Integrados), para así aspirar a alcanzar velocidades hasta de 64K, aunque ello implicara un costo mayor. 

V.90 es ideal para usuarios de Internet, ya que las páginas del Web contienen imágenes, voz y vídeo que demandan continuamente mayor ancho de banda. Para lograr una conexión a 56K se requiere un módem que soporte V.90 y un ISP o corporación que cuente asimismo con dicha tecnología en su equipo de acceso remoto con enlace troncal digital.

 Principales Características de la Transmisión 56000 bps:

• Acceso a Internet dos veces más rápido de lo común

• Incremento en la productividad

• Negociaciones constantes de mayores velocidades de transmisión

• Enlaces telefónicos privados con buena calidad a precios más bajos que los de 64K

• Impulso al crecimiento de la conectividad electrónica

• Mejoras en el sonido e imagen

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
	Deben estar sincronizados unos con otros ya que , ya que no hay un bits de comienzo ni de final que le indiquen a los dispositivos cuando reciben o envían un bloque de datos	No existe sincronización, ya que en la transmisión los dispositivos no se sincronizan valiéndose del tiempo
Tasa de transferencia de datos	Mayor	Menor
	Es mayor debido a que la información se transmite en paquetes, es decir grupo de bytes.	Ya que cada bist se transmite de forma individual
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
	Estos bits no generan sobrecarga a información, son únicamente para anteceder el paquete	Para marcar el inicio y el fin de cada octeto de datos, ya que cada byte se transmite con un bits de inicio el cual indica el principio del byte y un bits al final el cual incica el fin del mismo
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
	Esto genera mayor perdida de los daos a transmitir.	Lo cual garantiza una disminución en los errores de transmisión y es más fácil realizar una verificación de paridad, para asegurar que no se eliminaron bist durante la transmisión
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
	Ya que la información viaja en bloques y no existen (bist) de control los cuales generan sobrecarga de información	Ya que en este tipo de transmisiones se realiza a nivel de byte acompañado de bist de control, lo que genera retraso en la transmisión.

 Bit de Paridad: es un BIT adicional que se agrega a la data en su transmisión y se utiliza para detectar posibles errores que se generen durante la transmisión de la misma, para ello podemos escoger entre paridad par, impar o ninguna

Comunicación Bidireccional: significa que puede transmitirse y recibirse información al mismo tiempo

Interfaz RS232: RS-232, que es el estándar de comunicación utilizado para comunicación serial en la mayoría de los computadores y que especifica el uso de un conector de 25 pines

Baudios vs Bps: Baudio (bps - bits por segundo): Número de elementos de señalización que pueden transmitirse por segundo en un circuito.

Null modems: son cables que permiten establecer la conexión entre dispositivos seriales que posean dispositivos DTE o DCE con conectores cruzados de 9 pines y 25 pines.