lunes, 7 de mayo de 2012


Técnicas de transmisión


Tipos de Velocidades.

Tasa de transferencia o rendimiento es el término para todo el proceso, se refiere a cuántos datos se mueven durante una cierta cantidad de tiempo. Puesto que el módem es sólo una parte del proceso del movimiento de datos, adquirir un módem más rápido puede no resultar en conseguir acelerar el traslado de los datos.
Hay dos clases de cosas diferentes a medir:
·         Proceso digital.
·         proceso análogo-Digital
La velocidad de la transmisión digital se mide en bits por segundo (bps).
Los dispositivos completamente son mucho más rápidos. Cuanto más rápido, desde luego es mejor. Una velocidad de 2400 bps enviaría un texto de 20-páginas tipeado a un espacio, en 5 minutos donde resulta algo lento.
El lado análogo es medido en baudios, dónde 1 baudio es un cambio por segundo en la señal. Muchos usan bps y baudios cómo si fueran la misma cosa. Para velocidades de 2400 bps y menores, eso es verdad, pero no para las velocidades más elevadas donde por cada cambio de señal se transmite más de un bit.

Velocidades de Transmisión (bps): La velocidad de transmisión es la relación entre la información transmitida a través de una red de comunicaciones y el tiempo empleado para ello. Cuando la información se transmite digitalizada, esto implica que está codificada en bits (unidades de base binaria), por lo que la velocidad de transmisión también se denomina a menudo tasa binaria o tasa de bits (bit rate, en inglés).
La unidad para medir la velocidad de transmisión es el bit por segundo (bps) pero es más habitual el empleo de múltiplos como kilobit por segundo (kbps, equivalente a mil bps) o megabit por segundo (Mbps, equivalente a un millón de bps).
Es importante resaltar que la unidad de almacenamiento de información es el byte, que equivale a 8 bits, por lo que a una velocidad de transmisión de 8 bps se tarda un segundo en transmitir 1 byte.
La velocidad de transmisión a través de un canal de comunicaciones hace referencia al número de bits transmitidos por unidad de tiempo, pero esto incluye también la información contenida en las cabeceras de los protocolos empleados para transmitir la información entre equipos.

Velocidades de Modulación (Baudios):Máximo número de cambios de estado de la señal por unidad de tiempo. Se mide en Baudios (Nº de bits/seg.).
VM= Nº de bits / Tiempo
Se denomina velocidad de modulación a la inversa de la medida del intervalo de tiempo nominal más corto entre dos instantes significativos sucesivos de la señal modulada.
La velocidad de modulación se mide en Baudios:
Vm=1/T (seg)
La velocidad de modulación también se puede llamar velocidad de señalización.
Pero la modulación intenta conseguir la adecuación entre señal y canal.
  
Velocidad de Transmisión de Datos.
  • Es medido en Baudios.
  • Solo a baja velocidad, los baudios son iguales a los bits por segundo (bps); por ejemplo, 300 baudios representan 300 bps. Sin embargo, puede hacerse que un baudio represente más de un bit por segundo. Por ejemplo, el modem V.22bis genera 1200 bps a 600 baudios.
Por lo general (y erróneamente) utilizado para especificar bits por segundo en la velocidad de un modem.

Transmisión de Datos

Se denomina canal de comunicación al recorrido físico que es necesario establecer para que una señal eléctrica, óptica, electro óptica, se pueda desplazar entre dos puntos.
    Los distintos tipos de transmisión de una canal de comunicaciones son de tres clases diferentes:
 
*Simplex
*Semi duplex(half-duplex)
*Duplex(full-duplex)

   *Simplex.- Se denomina Simplex al método de transmisión en que una estación siempre actúa como fuente y la otra siempre actúa como colector. Este método permite la transmisión de información, en un único sentido. Un ejemplo de servicio Simplex, es el que brindan las agencias de noticias a sus asociados.

    
   *Semi dúplex (half-dúplex).- Se denomina Semi dúplex (half-dúplex) al método de transmisión en que una estación A en un momento de tiempo, actúa como fuente y otra estación corresponsal B actúa como colector; y en el momento siguiente, la estación B actuará como fuente y la A como colector. Este método permite la transmisión en las dos direcciones, aunque en momentos diferentes, es decir que nunca pueden hablar ambas partes simultáneamente.

 
    *Dúplex (full-dúplex).- Se denomina dúplex (full-dúplex) al método de transmisión en que dos estaciones  A y B, actúan como fuente y colector, transmitiendo y recibiendo información simultáneamente. Este método permite la transmisión en las dos direcciones, en forma simultánea.


Tipos de transmisión: Serie y Paralela.

Transmisión Paralela: Se denomina transmisión en modo paralelo a aquella en que los n bits que componen cada byte o carácter se transmiten en varias líneas en un solo ciclo de reloj.  Se usa en los ordenadores para realizar la transferencia interna de los datos. Generalmente se emplean altas velocidades, dado que esa es precisamente una de sus características más importantes, enviar más bits en el menor tiempo posible. No se suele usar cuando las distancias superan las decenas de metros, debido a que el tiempo de llegada de los bits difiere de una línea a otra y esto empeora con la distancia. Ej. Buses internos y puerto paralelo en ordenadores
 Es el envió de datos de byte en byte sobre un mínimo de ocho líneas paralelas a través de un interfaz paralela por ejemplo la Interfaz Paralela Centronics para impresoras.



Transmisión en Serie: Es el envió de datos de bit a bit sobre un interfaz serial. Requiere menos cables que la transmisión paralela, pero el tiempo de transmisión se incrementa como función del tamaño de la cadena de los bits al ser transmitida.


Técnicas de Transmisión sincronía  y asíncrona.

La Transmisión síncrona es una técnica que consiste en el envío de una trama de datos (conjunto de caracteres) que configura un bloque de información comenzando con un conjunto de bits de sincronismo (SYN) y terminando con otro conjunto de bits de final de bloque (ETB). En este caso, los bits de sincronismo tienen la función de sincronizar los relojes existentes tanto en el emisor como en el receptor, de tal forma que estos controlan la duración de cada bit y carácter.
También llamada Transmisión Sincrónica. A todo el conjunto de bits y de datos se le denomina TRAMA.

Aquí se transmite un bloque de bits como una cadena estacionaria sin utilizar códigos de comienzo o parada. Para prevenir la desincronización entre el emisor y el receptor, se deben sincronizar sus relojes de alguna manera. Una posibilidad puede ser proporcionar la señal de reloj a través de una línea independiente.
Uno de los extremos (el receptor o el transmisor) enviará regularmente un pulso de corta duración. El otro extremo utilizará esta señal a modo de reloj. Esta técnica funciona bien a distancias cortas, no así en largas.
La otra alternativa consiste en incluir la información relativa a la sincronización en la propia señal de datos.

En la transmisión asíncrona se requiere además un nivel de sincronización adicional hará que el receptor pueda determinar donde está el comienzo y el final de cada bloque de datos. Para llevar a cabo esto, cada bloque comienza con un patrón de bits de preámbulo y generalmente termina con un patrón de bits de final.


La Transmisión asíncrona: Cuando el proceso de sincronización entre emisor y receptor se realiza en cada palabra del código transmitida. Esto se produce debido a que se lleva a cabo a través de unos bits especiales que ayudan a definir el entorno de cada código. Es la sincronización entre emisor y receptor se realiza a cada carácter transmitido, utiliza unos bits especiales que definen el entorno de cada carácter (START, STOP).
Consiste en evitar el problema de la temporalización mediante el envío ininterrumpido de cadena de bits que no sean muy largas. En su lugar los datos se transmiten enviándolos carácter a carácter, de donde cada carácter tiene una longitud de 5 a 8 bits. La temporalización o sincronización se debe mantener durante la emisión del carácter, ya que el receptor tiene la oportunidad de resincronizarse al principio de cada carácter.
El principio de cada carácter se indica mediante un bit de comienzo que corresponde al valor binario 0. A continuación se transmite el carácter, comenzando por el bit menos significativo, que tendrá desde cinco a ocho bits. Por ejemplo en los caracteres ASCII, el primer bit transmitido se rotula b1. Normalmente, este va seguido de un bit de paridad, que corresponderá al bit más significativo. E bit de paridad se determina en el emisor de tal manera que el número de unos dentro del carácter, incluyendo el bit de paridad ,sea par o impar. Este bit se utiliza también para la detección de errores. El último elemento es de parada, que corresponde a un 1 binario.
La transmisión asíncrona es sencilla y no costosa, si bien requiere de 2 o 3 bits suplementarios por cada carácter. Por ejemplo en un código de 8 bits, si se usa 1 bit de parada, de cada 10 bits, 2 no contendrán información ya que se dedicarán a la sincronización; por tanto los bits suplementarios llegará a un 20%.

Tipo de conexión punto a punto y multipunto.

La distribución geográfica de dispositivos terminales y la distancia entre cada dispositivo y el dispositivo al que se transmite son parámetros importantes que deben ser considerados cuando se desarrolla la configuración de una red. Los dos tipos de conexiones utilizados en redes son punto a punto y multipunto.
Las líneas de conexión que solo conectan dos puntos son punto a punto. Cuando dos o más localidades terminales comparten porciones de una línea común, la línea es multipunto. Aunque no es posible que dos dispositivos en una de estas líneas transmita al mismo tiempo, dos o más dispositivos pueden recibir un mensaje al mismo tiempo. Cuando se emplean líneas multipunto, se pueden reducir los costos globales puesto que porciones comunes de la línea son compartidos para uso de todos los dispositivos conectados a la línea.
Cuando se diseña un red local de datos se pueden mezclar tanto líneas punto a punto como multipunto, y la transmisión se puede efectuar en modo simplex, half-duplex o full-duplex.

Conexión Punto a Punto




Conexión Multipunto

lunes, 23 de abril de 2012

 MODULACIÓN



¿Que es Modulación? engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una  onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.



Otras definiciones
"Muchas señales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal, como vienen del transductor. Para eso se modifica una onda portadora, cuyas propiedades se adaptan mejor al medio de comunicación en cuestión, para representar el mensaje".
“ La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo con el mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación”.
“ Las señales de banda base producidas por diferentes fuentes de información no son siempre adecuadas para la transmisión directa a través de un canal dado. Estas señales son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisión”.

EJEMPLO DE MODULACIÓN

En la figura, se puede observar que la señal portadora es modificada basándose en la amplitud de la señal moduladora y la señal resultante es la que se muestra en el lado derecho de la figura.

LOS PARÁMETROS O MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE UNA SEÑAL ANALÓGICA SON:
*Amplitud
*Frecuencia
*Fase



TIPOS DE MODULACIÓN
Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y vídeo en su forma eléctrica y la modulación DIGITAL, que se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.



MODULACIÓN ANALÓGICA

La modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y vídeo en su forma eléctrica.

1: CONTINUA


MODULACIÓN POR AMPLITUD (AM).- Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas.
Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud. En otras palabras, la modulación de amplitud (AM) es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.


MODULACIÓN POR FRECUENCIA (FM).- Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial. En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la señal moduladora. En otras palabras, la modulación por frecuencia (FM) es el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada.


MODULACIÓN POR FASE (PM).- Este también es un caso de modulación donde las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia. En este caso el parámetro de la señal portadora que variará de acuerdo a señal moduladora es la fase.
La modulación de fase (PM) no es muy utilizada principalmente por que se requiere de equipos de recepción más complejos que en FM y puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º o 180º.

  

2: DISCONTINUA


MODULACIÓN POR AMPLITUD DE PULSOS (PMA): Es la más sencilla de las modulaciones        digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir. Esto puede conseguirse con un amplificador de ganancia variable o seleccionando la señal de un banco de osciladores.
MODULACIÓN POR ANCHURA DE PULSOS (PWM): De una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (por ejemplo sinusoidal o cuadrada) ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o control de la cantidad de energía que se envía a una carga.
MODULACIÓN POR POSICIÓN DE PULSO (PPM): Es un tipo de modulación en la cual una palabra de M bits es codificada por la transmisión de un único pulso que puede encontrarse en alguna de las 2M posiciones posibles. Si esto se repite cada T segundos, la tasa de transmisión es de M/T bits por segundo. Este tipo de modulación se usa principalmente en sistemas de comunicación óptica, donde tiende a haber poca o ningún tipo de interferencia por caminos múltiples.



¿QUE ES BANDA BASE?

Banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrófono, un manipulador telegráfico u otro dispositivo generador de señales que no es necesario adaptarlo al medio por el que se va a trasmitir. Se denomina banda base al conjunto de señales que no sufren ningún proceso de modulación a la salida de la fuente que las origina, es decir son señales que son transmitidas en su frecuencia original.




Banda base es la señal de una sola transmisión en un canal.


¿QUE ES CODIFICACIÓN?

TRANSFORMACIÓN DE UN CONTENIDO A UN CÓDIGO

¿QUE BUSCA LA CODIFICACIÓN DE UNA SEÑAL?

1. Permitir detectar la presencia de la señal en la línea
2. Disminuir componente continua
3. Proveer sincronismo entre el transmisor y receptor


CODIFICACION DE UNA SEÑAL EN BANDA BASE





Las señales empleadas en banda base se pueden clasificar de la siguiente forma:
                                                                                                                   
En las telecomunicaciones se denomina NRZ porque el voltaje no vuelve a cero entre bits consecutivos de valor uno y se deriva en:


*LAS UNIPOLARES: En este caso un 1 siempre toma una polaridad, positiva o negativa, mientras que un 0 vale siempre 0.

Según el símbolo que posea los números  «0-1» se ponen sobre o bajo el punto medio.


*POLAR DE DOS TENSIONES: Cada valor lógico se codifica con un nivel de tensión en línea.

Cada valor lógico adopta un nivel de tensión «V+» o «V-».



CON TRANSICIONES: Un valor lógico, "0" o "1", se representa en línea como una transición del nivel de tensión al final del intervalo. El otro valor lógico no provoca transición.

Cada vez que llega al número de transición este cambia


MULTINIVEL: Se agrupan en bits y se asigna un nivel de tensión en línea a cada posible combinación.

Ejemplo: agrupaciones de dos bits (4 niveles):



La tensión de linea varía en el intervalo significativo, pasando de actividad a inactividad (0 v) o tomando el valor opuesto (de +V a -V, por ejemplo).


UNIPOLAR RZ-L: Es una codificación polar con retorno a cero en mitad del intervalo.



UNIPOLAR RZ-P: Codificación polar con retorno a cero pasado un porcentaje del intervalo significativo, típicamente tres cuartas o dos terceras partes.



Las POLARES: En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos para un 0 lógico pero nunca toma el valor 0.



Las BIPOLARES: En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otro permanece siempre en 0.



BIFASE MANCHESTER: Asocia dos niveles de tensión (+V y -V) a cada valor lógico, con transición a mitad del intervalo. El "0" se codifica como +V/-V y el "1" como -V/+V.



MODULACIÓN DIGITAL
Se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora. Las formas básicas de modulación digital son: Modulación de amplitud (ASK), Modulación de frecuencia (FSK), Modulación en fase (PSK) y Modulación de Amplitud en cuadratura (QAM).

ASK (DESPLAZAMIENTO DE AMPLITUD).- ASK (Amplitudes-shift keying), es una modulación de amplitud donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora.


La señal modulada puede representarse gráficamente de la siguiente manera:


La técnica ASK se utiliza para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas, en los transmisores con LED, la expresión de la señal modulada sigue siendo válida. Es decir, un elemento de señal se representa mediante un pulso de luz, mientras que el otro se representa mediante la ausencia de luz. Los transmisores láser tienen normalmente un valor de desplazamiento, "bias", que hace que el dispositivo emita una señal de alta intensidad para representar un elemento y una señal de menor amplitud para representar al otro.

Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora.


FSK (MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FRECUENCIA).- La Modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, (Frequency Shift Keying) es una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde un cero representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo (bps).
A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo.
En FSK, el bit rate = baud rate. Así, por ejemplo, un 0 binario se puede representar con una frecuencia f1, y el 1 binario se representa con una frecuencia distinta f2. El módem usa un VCO, que es un oscilador cuya frecuencia varía en función del voltaje aplicado.
  
PSK (MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE).- La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado.


QAM (MODULACIÓN DE AMPLITUD EN CUADRATURA).- La modulación de amplitud en cuadratura, en inglés Quadrature Amplitude Modulation (QAM), es una modulación digital avanzada que transporta datos cambiando la amplitud de dos ondas portadoras. Estas dos ondas, generalmente sinusoidales, están desfasadas entre si 90° en la cual una onda es la portadora y la otra es la señal de datos. Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido.
Los tipos de modulación  QAM que hay son:
      8-qam, 16-qam, 64-qam, 128-qam y 256-qam

Se asocian a esta tecnología aplicaciones tales como:
Módems telefónicos para velocidades superiores a los 2400 bps.

Transmisión de señales de televisión, microondas, satélite (datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido).

Funcionamiento: La modulación QAM consiste en modular por desplazamiento en amplitud (ASK) de forma independiente, dos señales portadoras que tienen la misma frecuencia pero que están desfasadas entre sí 90º. La señal modulada QAM es el resultado de sumar ambas señales ASK. Estas pueden operar por el mismo canal sin interferencia mutua porque sus portadoras al tener tal desfase, se dice que están en cuadratura.

martes, 28 de febrero de 2012


Unidades de Medida de Velocidad de Transmisión de los Datos


BPS:
Abreviatura de Bits per Seconds o Bits por Segundos. Unidad de medida para la cantidad de bits que se transfieren (entrada, salida o ambos) por segundo. De esta manera puede ser medida la conexión a Internet o a una red, etc. Cuando las transferencias de información son más grandes suelen usarse: kbps, mbps, etc.



DECIBEL:
Unidad para medir intensidad relativa de una señal, tal como potencia, voltaje, etc. El numero de decibeles es diez veces el algoritmo (base 10) de la relación de la cantidad medida al nivel de referencia.



KBPS:
Kilobites por segundos, kbit/s. Un kbps equivale a 1000 bits por segundo. Generalmente usado para medir velocidades de conexión o transferencias en una red.

MBPS:
Megabits por segundo, Mbit/s. Un mbps equivale a un millón de bits (o 1000 kbit) transferidos por segundo. Suele utilizarse para medir la velocidad de una conexión como la de Internet o para medir calidad de videos. Generalmente se le llama "mega", pero no debe confundirse con la unidad de almacenamiento que también suele llamársele "mega" y equivale a 1024 kilobytes. Ver también kbps.

BAUDIO:
El baudio (en inglés baud) es una unidad de medida, usada en telecomunicaciones, que representa el número de símbolos transmitidos por segundo en una red analoga.
Es importante resaltar que no se debe confundir el baud rate o velocidad en baudios con el bit rate o velocidad en bits por segundo, ya que cada evento de señalización (símbolo) transmitido puede transportar uno o más bits. Sólo cuando cada evento de señalización (símbolo) transporta un solo bit coincide la velocidad de transmisión de datos baudios y en bits por segundo. Las señales binarias tienen la tasa de bit igual a la tasa de símbolos (rb = rs), con lo cual la duración de símbolo y la duración de bit son también iguales (Ts = Tb).
n = rb/rs
Donde rb: régimen binario o tasa de bits (bit rate) rs: tasa de modulación o tasa de símbolos y n: número de bits por nivel para la codificación de línea. Se utilizó originariamente para medir la velocidad de las transmisiones telegráficas, tomando su nombre del ingeniero francés Jean Maurice Baudot, quien fue el primero en realizar este tipo de mediciones.

domingo, 12 de febrero de 2012

Concepto de Telecomunicaciones

La telecomunicación (comunicación a distancia), del prefijo griego tele, "distancia" y del latín communicare es una técnica consistente en transmitir un mensaje de un punto a otro, normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. El termino TELECOMUNICACIÓN cubre todas las formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafíatelevisióntelefoníatransmisión de datos e interconexion de computadoras a nivel enlace.