REDES Y TELECOMUNICACIONES
TRABAJO 01
Ejercicio 1:
Si la se�al transmitida tiene un potencia de 400 mW, frente a un ruido de 20 mW. Eval�e cu�nto ser�a la degradaci�n sufrida por la se�al en un esquema anal�gico de 6 secciones, y comp�rela con un caso de transmisi�n digital. Saque sus propias conclusiones.
Relaci�n Se�al/Ruido: Para calcular el efecto del ruido sobre un sistema, primero debemos calcular la relaci�n se�al a Ruido del sistema. Este cociente nos indicar� que tan fuerte es la se�al con respecto a una perturbaci�
Cuando se tiene un esquema Anal�gico de 6 secciones, la relaci�n se�al a Ruido escalada a dBm, se decremento a una raz�n inversamente proporcional al n�mero de niveles del sistema:
Cuando se tiene un esquema Anal�gico de 6 secciones, la relaci�n se�al a Ruido escalada a dBm, se reduce sustrayado u factor, donde el factor de reducci�n es el Logaritmo Neperiano del numero de niveles del Sistema.
Conclusi�n:
Se puede observar que la relaci�n se�al a ruido es mayor en el esquema de modulaci�n digital, esto hace que el mismo tenga m�s inmune al ruido.
Adicionalmente, el ruido no es amplificado, ya que en loa sistemas digitales se tiene un umbral de decisi�n, es decir si en un sistema la se�al a la entrada tiene una perturbaci�n, esta no va a estar en la salida, ya que la misma se origina por las decisiones de los s�mbolos a la entrada.
Ejercicio 2:
�Qu� suceder�a si se intenta transmitir una se�al anal�gica en un sistema digital?
Los sistemas digitales funcionan por umbrales de decisi�n en los s�mbolos de entrada convirti�ndolos en Unos �1� y Ceros �0�, por ejemplo en los sistemas de la familia TTL los �1� se representan por el valor de +5V y los �0� se representan por 0V. Tambi�n existen formas de representar los valores l�gicos a trav�s de se�ales que cambian de fase o de frecuencia.
Si se introduce una se�al anal�gica a la entrada de un sistema digital, la misma no va a ser interpretada correctamente, va a ser una especie de ruido a la entrada del sistema que causara salidas aleatorias y sin sentido.
Para poder enviar una se�al anal�gica a trav�s de un sistema digital, es necesario utilizar un conversor Anal�gico \ Digital (A\D) que realizara un muestreo de la se�al y la convert�a a s�mbolos.br>
Ejercicio 3:
A partir del teorema de Nyquist, y conociendo que la se�al voz en un canal telef�nico contiene frecuencias m�ximas del orden de los 4 KHz (4000Hz), indique la velocidad m�nima para transmitir la se�al por un canal de voz digital(explique). Adem�s, si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qu� velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras.
Nyquist estudio cual era el numero de muestras m�nimo que deb�a tomar de una se�al en funcion de la frecuencia de la mima, para poder recrearla.
� Teorema de Nyquist: La digitalizaci�n de una se�al anal�gica ha de hacerse muestreando al menos al doble de la frecuencia m�xima. que se pretende capturar.
fm ≥ 2 B
fm = Frequecia de Muestro
B = Ancho de Banda
Si tenemos una se�al cuyo m�ximo ancho de banda es 4 Khz, podemos afirmar que la frecuencia minima de muestro es el doble (2 veces) el ancho de banda que en este caso es de 4000 Hz (4 KHZ), por lo tanto:
fm ≥ 2 B
fm = 2 B
fm = 2 4kHz
fm = 8kHz
Entonces la raz�n de muestreo de la se�al debe ser de al menos 8000 Hz, para que puede regenerarse sin error el sistema.
La frecuencia 2*B es llamada la raz�n de muestreo de Nyquist. La mitad de su valor, es llamada algunas veces la frecuencia de Nyquist.
a.- Si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qu� velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras?
Supongamos que:
*.- Lv = Son los niveles sobre los cuales esta discretizada la se�al.
*.- B = Es el Ancho de Banda del sistema.
Entonces:
Vmax = 2BLog2*Lv
Vmax = 2*4000Log2*128 = 56.000 Hz
Esta seria la velocidad de flujo de datos requerida
Ejercicio 4:
�Cu�l es la funci�n de un MODEM, qu� limita que se incremente la velocidad de transmisi�n en los mismos, y c�mo se explica que puedan tenerse velocidades del orden de los 33Kbps?
Un MODEM se utiliza como protocolo de informaci�n. El prop�sito principal del MODEM es la interfase del equipo Terminal digital a un canal de comunicaci�n anal�gica. Del lado de la transmisi�n, el MODEM convierte los pulsos digitales de la interfase serial a se�ales anal�gicas y por el lado de la recepci�n, el MODEM convierte las se�ales anal�gicas a pulsos digitales.
Lo que limita, que se incremente la velocidad de transmisi�n en los MODEMS es el tipo de modulaci�n, en este caso las m�s usadas son la FSK, PSK o QAM. La transmisi�n a 33 Kbps es posible hoy en d�a gracias a las t�cnicas de conmutaci�n de datos desarrolladas establecidas en est�ndares como la norma V.34 que establece la normativa entre dispositivos para establecer comunicaci�n a 33 Kbps y viene dada b�sicamente por la conmutaci�n QAM o Modulaci�n de Amplitud de Cuadratura.
Ejercicio 5:
Averig�e cu�l es el est�ndar de UIT-T, y las principales caracter�sticas de la transmisi�n a 56000bps http://www.itu.int/publications/
Parte a : Averig�e cu�l es el est�ndar de UIT-T
UIT-T: Uni�n Internacional de Telecomunicaciones � Estandarizaci�n en el sector de Telecomunicaciones
El principal producto de UIT-T son las recomendaciones. Las recomendaciones son Standards que definen como van a trabajar las redes de Telecomunicaciones y como interact�an.
Parte b: Principales caracter�sticas de la transmisi�n a 56000bps:
a.- Modo de transmisi�n puede es Sincron�a o As�ncrona.
b.- Protocolo de l�nea disponible es Half / Full
c.- El uso de l�nea telef�nica es conmutada.
Ejercicio 6:
Leer el art�culo �Introduction to Serial Communication� en http//www.taltech.com/introserial.htm . Explicar las diferencias entre comunicaciones s�ncronas y comunicaciones as�ncronas. Resumir en un p�rrafo los conceptos all� indicados (Bit de paridad, Interfaz RS232, Baudios vs Bps, Null modems,........etc).
* Comunicaci�n Bidireccional: es el modo de comunicaci�n en el cual un mismo dispositivo puede enviar y recibir datos al mismo tiempo, como el puerto serial de un computador.
* Baudios Vs Bit por Segundo (BPS): El Baudio se refiere a la rata de modulaci�n o el n�mero de veces por segundo que una l�nea cambia de estado. Esta no siempre es la misma que el BPS. Al conectar dos dispositivos usando cable directo, el Baudio y el BPS de hecho son los mismos; as� si trabajas a 19.200BPS entonces la l�nea cambia de estado a 19.200 BPS, pero cuando consideras un MODEM no es el caso, ya que se transfiere la se�al sobre una l�nea telef�nica a una rata limitada de 2400 Baudios lo cual es una restricci�n de la l�nea por la compa��a telef�nica.
* Comunicaci�n por Bits: Comunicaci�n sincronizada por el uso tanto en el transmisor como en el receptor de un bit de arranque y parada, y adicionalmente de un Bit de paridad. Una vez que el bit de arranque ha sido enviado, el transmisor env�a el Bit de datos actual. Tanto transmisor como receptor deber�n acordar el n�mero de bits de datos as� como la rata en Baudios. Despu�s que el dato ha sido transmitido se envia el Bit de parada.
* Bit de Paridad: es una peque�a cantidad de error de chequeo que ayuda a detectar datos corruptos o err�neos que puedan ocurrir durante la transmisi�n.
* Null Modems: Null Modem cable o Null Modem adapter simplemente cruza las l�neas de recepci�n y transmisi�n , el transmisor en un final es conectado al receptor en el otro final y viceversa.
* Gender Changer: Dispositivo usado para interconectar dos tipos diferentes de conectores.
* Longitud de Cable: El est�ndar RS-232C impone un cable de longitud limitada a 15 ft . Este estandar se puede ignorar si se usa un cable de 10.000ft de alta calidad y bien apantallado para transmitir a una rata de 19200 Baudios. Las condiciones ambientales externas afectan la longitud de cables no apantallados. Se puede extender la longitud del cable usando dispositivos adicionales como aisladores �pticos o amplificadores de se�al.
* RS-232C: stands for Recommend Standard number 232 and C is the latest revision of the standard.
* Dispositivos DCE y DTE: DTE stands for Data Terminal Equipment y DCE stands for Data Communications Equipment. Son usados para indicar el pin de salida para el conector en un dispositivo y la direcci�n de la se�al en el pin.
* Adaptadores de 9 a 25 pins: 25 pines tipo �D� son los conectores usados en los puertos de comunicaci�n serial de muchas computadoras, de los cuales solo usa 22. El uso de todos los pines no es necesario para la comunicaci�n normal de un PC. Las nuevas computadoras son equipadas con conectores tipo �D� de 9 pines.
* Comunicaci�n Sincron�a y As�ncrona:
Sincron�a: Dos dispositivos se sincronizan y continuamente env�an caracteres de estado y sincron�a, mayor velocidad de transferencia de datos, no requiere env�o de Bits adicionales para marcar el comienzo y final de cada byte de datos, el error en transmisi�n es menor ya que se hace por bloques y se transmite a altas velocidades iguales o mayores a 1200 baudios.
As�ncrona: no hay sincron�a, por lo que no se requiere env�o de caracteres de estado y sincron�a, menor velocidad de transferencia de datos, requiere envio de Bits adicionales para marcar el comienzo y final de cada byte de datos, el error en transmisi�n es mayor ya que los caracteres se transmiten uno a uno y se transmite a baja velocidad, hasta 1200 baudios.
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[S�ntesis]
�ltima actualizaci�n 04May05
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