TRANSMISION DE DATOS Y REDES DE COMUNICACIONES I

Trascrito por: Gerick Toro, Diego Vidaurre (negro), Jimmy Rada

Capitulo 5 – Codificación y Modulación

Términos y conceptos claveAmplitud Codificación digital a digitalBifásico (codificación) Codificación ManchesterBipolar 3 de alta densidad (HDB3) Codificación Manchester diferencialCodificación Codificación UnipolarCodificación bipolar con retorno a cero (RZ)Constelación Modulación por desplazamiento de fase (PSK)Conversión analógica a digital Modulación por pulsos en amplitud (PAM)Fase MuestreoFrecuencia PseudoternarioInversión de marca alternada (AMI) QuadbitModulación analógica a analógica Señal Portadora

RESUMEN

Hay cuatro tipos de conversión:a) Digital a digitalb) De analógico a digital c) De digital a analógico d) De analógico a analógico

Las categorías de codificación digital a digital incluyen las siguientes:a) Unipolar-se usa solo un nivel de voltajeb) Polar-se usan dos niveles de voltaje. Las variaciones de la codificación polar

incluyen las siguientes: NRZ (sin retorno a cero) NRZ-L (sin retorno al nivel cero) NRZ-I (sin retorno a cero invertido) RZ (con retorno a cero) Bifásica: Manchester y Manchester diferencial

c) Bipolar-los unos se representan con voltajes alternativos positivos y negativos: AMI (inversión de marca alternada) B8ZS (sustitución 8 cero bipolar) HDB3 (bipolar 3 de alta densidad)

La conversión de analógico a digital se hace principalmente en PCM (modulación por codificación en pulsos)

PCM necesita muestrear, cuantificar cada muestra en un conjunto de bits y después asignar voltajes de nivel a los bits

El teorema de Nyquist dice que la tasa de muestreo debe ser por lo menos dos veces el componente de frecuencia mas alto de la señal original

La modulación de digital a analógico se puede conseguir de varias formas:a) Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)---varia la amplitud de la señal

portadora, la tasa de baudios es igual a la tasa de bits.b) Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)---varia la frecuencia de la

señal portadorac) Modulación por desplazamiento de fase (PSK)---varia la fase de la señal

portadora. Para 4PSK la tasa de baudios es la mita de la tasa de bits.d) Modulación por amplitud en cuadratura (QAM)---tanto la fase como la amplitud

de la señal portadora varían simultáneamente QAM permite una mayor tasa de transmisión de datos que otros métodos de

conversión de digital a analógico La tasa de baudios y la tasa de bits no son sinónimas. La tasa de bits es el numero es

el numero de bits transmitidos por segundo. La tasa de baudios es el numero de unidades transmitidas por segundo. Una unidad de señal puede representar uno o mas bits

Los requisitos mínimos del ancho de banda para ASK y PSK son la tasa de baudios Los requisitos mínimos del ancho de banda (BW) para modulación FSK son es la

frecuencia que representa un bit La modulación de analógico a analógico se puede implementar usando lo siguiente:

a) Modulación en amplitud(AM)b) Modulación en frecuencia(FM)c) Modulación de fase (PS)

En AM la amplitud de la onda portadora varia con la amplitud de la señal modulada En FM la frecuencia de la onda portadora varia con la amplitud de la onda modulada En radio AM, el ancho de banda de la señal modulada debe ser al menos dos veces el

ancho de banda de la señal que se modula En radio FM, el ancho de banda de la señal modulada debe ser 10 veces el ancho de

banda de la señal que se modula En PM la fase de la señal portadora varia con la amplitud de la señal que se modula

MATERIAL PRÁCTICO

Preguntas con respuesta múltiple

34. ASK, PSK, FSK, y QAM son ejemplos de modulación ___a. Digital a digitalb. De digital a analógicoc. De analógico a analógicod. De analógico a digital

35. La codificaron unipolar, bipolar y polar son tipos de codificación ___a. Digital a digitalb. De digital a analógicoc. De analógico a analógicod. De analógico a digital

36. PCM es un ejemplo de conversión ___a. Digital a digitalb. De digital a analógicoc. De analógico a analógicod. De analógico a digital

37. AM y FM son ejemplos de modulación___a. Digital a digitalb. De digital a analógicoc. De analógico a analógicod. De analógico a digital

38. En QAM, tanto la fase como la ___ de la frecuencia portadora cambiana. Amplitudb. Frecuenciac. Tasa de bitsd. Tasa de baudios

39. ¿Cuál de las siguientes se ve mas afectada por el ruido?a. PSKb. ASKc. FSKd. QAM

40. Si el espectro de frecuencia de una señal tiene un ancho de banda de 500hz con la frecuencia mas alta en 600hz ¿Cuál debería ser la tasa de muestreo de acuerdo al teorema de Nyquist?

a. 200 muestras/segb. 500 muestras/segc. 1000 muestras/segd. 1200 muestras/seg

41. Si la tasa de baudios es 400 para una señal 4-PSK, la tasa de bits es ___ bpsa. 100b. 400c. 800

d. 160042. Si la tasa de bits de una señal ASK es 1200bps, la tasa de baudios es ___

a. 300b. 400c. 600d. 1200

43. Si la tasa de bits de una señal FSK es 1200bps la tasa de baudios es ___a. 300b. 400c. 600d. 1200

44. Si la tasa de bits de una señal QAM es 3000bps y un elemento de señal se representa mediante un tribit ¿Cual es la tasa de baudios?

a. 300b. 400c. 1000d. 1200

45. Si la tasa de baudios de una señal QAM es 3000bps y un elemento de señal se representa mediante un tribit ¿Cual es la tasa de bits?

a. 300b. 400c. 1000d. 9000

46. Si la tasa de baudios de una señal QAM es 1800 y la tasa de bits es 9000 ¿Cuántos bits hay por elemento de señal?

a. 3b. 4c. 5d. 6

47. En 16-QAM hay 16 ___a. Combinaciones de fase y amplitudb. Amplitudesc. Fasesd. Bits por segundo

48. Que técnica de modulación utiliza tribits, 8 diferentes desplazamientos en fase y una amplitud?

a. FSKb. 8-PSKc. ASKd. 4-TSK

49. El teorema de Nyquist especifica que la tasa mínima de muestreo debe ser ___a. igual a la frecuencia mas baja de la señalb. igual a la frecuencia mas alta de la señalc. el doble del ancho de banda de la señald. el doble de la frecuencia mas alta de la señal

50. Dada una señal de radio AM con un ancho de banda de 10khz y cuyo componente de frecuencia mas alta es 705khz ¿Cuál es la frecuencia de la señal portadora?

a. 700khzb. 705khzc. 710khzd. No se puede determinar con la información anterior

51. Un factor de la exactitud de una señal PCM reconstruida es el ___a. Ancho de banda de la señalb. Frecuencia de la portadorac. Numero de bits usado por la cuantificaciónd. Tasa de baudios

52. ¿Qué tipo de codificaron tiene siempre una amplitud media no nula?

a. Unipolar b. Polarc. Bipolard. Todas las anteriores

53. Cual de los siguientes métodos de codificación no proporciona sincronizacióna. NRZ-Lb. RZc. B8ZSd. HDB3

54. ¿Qué método de codificación usa valores alternativos positivos y negativos para los unos?a. NRZ-Ib. RZc. Manchesterd. AMI

55. ¿En que tipo de codificación digital a digital se usan violaciones deliberadas de la intervención de marcas alternas?

a. AMIb. B8ZSc. RZd. Manchester

56. Una señal modulada esta formada por ___a. Cambios de la señal que se modula por la onda portadorab. Cambios de la onda portadora por la señal q se modulac. Cuantificación de los datos fuented. Muestreo de la frecuencia de Nyquist

57. Si se siguen las regulaciones de la FCC, las frecuencias de la portadora de las estaciones de radio adyacentes deben estar separadas ___

a. 5khzb. 10khzc. 200kzd. 530khz

58. Si se siguen las regulaciones de la FCC, ¿Cuántas estaciones potenciales de FM son teóricamente posibles en una zona?

a. 50b. 100c. 133d. 150

59. En PCM, hay conversión analógico a ___a. Analógicob. Digitalc. QAMd. Diferencial

60. Si el máximo valor de una señal PCM es 31 y el mínimo valor es -31, ¿Cuantos bits se usaron para codificar?

a. 4b. 5c. 6d. 7

61. Cuando se descompone una señal ASK, el resultado es ___a. Siempre una onda senob. Siempre dos ondas senoc. Un numero infinito de ondas senod. Ninguna de las anteriores

62. La codificaron RZ involucra ___ nivel(s) de amplitud de señala. 1b. 3c. 4d. 5

63. Que nivel de cuantificación da como resultado una reproducción de la señal mas fiablea. 2

b. 8c. 16d. 32

64. ¿Que técnica de codificación intenta resolver la perdida de sincronización debida a largas secuencias de ceros?

a. B8ZSb. HDB3c. AMId. a y b

65. Que tipo de conversión incluye modulación de una señala. Conversión de digital a digitalb. Conversión de analógico a digitalc. Conversión de digital analógicod. Todas las anteriores

66. Que tipo de conversión necesita el muestreo de una señal a. Conversión de digital a digitalb. Conversión de analógico a digitalc. Conversión de digital analógicod. Todas las anteriores

67. El ancho de banda de una señal FM necesita 10 veces el ancho de banda de la señal ___a. Portadorab. Que se modulac. Bipolard. Muestre

68. La modulación de un señal analógica se puede llevar acabo a través de la modulación de ___ de la señal portadora.

a. Amplitudb. Frecuenciac. Fased. Ninguna de las anteriores

69. La modulación de una señal digital se puede llevar acabo a través de la modulación de ___ de la señal portadora.

a. Amplitudb. Frecuenciac. Fased. Ninguna de las anteriores

Capitulo 6 – Transmisión de datos digitales interfaces y módems

RESUMEN

La transmisión digital se puede efectuar en modo serie o paralelo En la transmisión paralela, se envía un grupo de bits simultáneamente, con una línea

especifica para cada bit En la transmisión serie hay una única línea y todos los bits se envían secuencialmente La transmisión serie puede ser sincronía o asíncrona En la transmisión serie asíncrona, cada byte (grupo de 8 bits) se enmarca con un bit de

inicio y un bit de parada. Puede haber un intervalo de longitud variable entre cada byte En la transmisión serie sincronía, los bits se envían en un flujo continuo sin bits de

inicio y de parada u sin intervalos entre los bytes. Reagrupar los bits en bytes significativos es responsabilidad del receptor.

Un DTE (Equipo Terminal de Datos) es un origen o destino para datos digitales binarios.

Un DCE (Equipo Terminal de circuito de datos) recibe datos de un DTE y los cambia a una forma apropiada para la transmisión por la red. Tambien puede efectuar la transformación inversa.

Una interfaz DTE-DCE queda definida por sus características mecánicas, eléctricas y funcionales.

El estándar EIA-232 define una interfaz DTE-DCE ampliamente empleada que usa un conector de 25 patillas (DB-25), cada uno de las cuales tiene una función especifica. Las funciones no se pueden clasificar como tierra, datos, control, temprización, reservados y sin asignar.

El estándar EIA-449 proporciona una tasa de datos y una capacidad de distancia mayor que el estándar EIA-232

El estándar EIA-449 define un conector de 37 patillas (DB-37) usado por el canal primario, el canal secundario tiene su propio conector de 9 patillas.

Las patillas del DB-37 se dividen en categoría 1 (patillas compatibles con EIA-232) y categoría 2 (patillas nuevas no compatibles con EIA-232).

Las especificaciones eléctricas del EIA-449 se definieron en los estándares RS-423 y RS-422.

El RS-422 es un circuito balanceado con dos líneas para propagación de señal, la degradación de la señal por ruido es menos problemática en el RS-422 que en el RS-232.

El X.21 elimina muchas de las patillas de control de las interfases que no necesitan redes o modulación.

Un módem nulo conecta dos DTE cercanos y compatibles que no necesitan redes o modulación.

Un módem es un DCE que modula y remodula señales. Un módem transforma señales digitales en analógicas usando modulación ASK, FSK,

PSK o QAM. Las propiedades físicas de la línea de transmisión limitan las frecuencias de las

señales que se pueden transmitir. Una línea telefónica regular usa frecuencias entre los 600Hz y los 3000Hz para la

transmisión de datos. Requiere un ancho de banda de 2400Hz. La modulación ASK es especialmente susceptible al ruido. Debido a q usa dos frecuencias portadoras, la modulación FSK necesita mas ancho de

banda que la ASK y la PSK. La modulación PSK y QAM tienen dos ventajas sobre ASK.

o No son susceptibles al ruido.o Cada cambio de señal puede representar mas d eun bit

Los módems mas populares actualmente han sobrepasado las capacidades de los antiguos módems Bell y se basan en los estándares definidos por la ITU-T (las series V).

La codificación trellis es una técnica que usa la redundancia para conseguir una tasa de errores baja.

Un módem inteligente contiene software que permite realizar funciones adicionales a la modulación y desmodulación.

Los módems a 56k son asimétricos, reciben datos a una velocidad de 56kbps y los envían a una velocidad de 33,6kbps.

El cable coaxial usado para la televisión por cable puede proporcionar a los clientes un medio con gran ancho de banda (y por tanto gran tasa de datos) para la comunicación de datos.

MATERIAL PRÁCTICO

Preguntas con respuesta múltiple

33. En la transmisión ___, los bits se transmiten simultáneamente cada uno a través de su propio hilo.

a. Serie asíncronab. Serie sincroníac. Serie paralelad. a y b

34. En la transmisión ___ los bits se transmiten a través de un único hilo, uno cada veza. Serie asíncronab. Serie sincroníac. Serie paralelad. a y b

35. En la transmisión ___ se enmarca cada byte con un bit de inicio y un bit de terminacióna. Serie asíncronab. Serie sincroníac. Serie paralelad. a y b

36. En la transmisión asíncrona, el intervalo entre los bytes es ___a. Fijo b. Variablec. Una función de la tasa de datosd. Cero

37. La transmisión sincrona no tiene ___ a. bit de inicio b. bit de paradac. intervalo entre bytesd. todo lo anterior

38. Un ___ es un dispositivo que es origen o destino para datos digitales binariosa. equipo Terminal de datos(DTE)b. equipo de Transmisión de datosc. codificador Terminal digitald. equipo de transmisión digital

39. Un___es un dispositivo que transmite o recibe datos en forma de señal analógica o digital a través de una red

a. Equipo de conexión digitalb. Equipo Terminal del circuito de datosc. Equipo de conversión de datosd. Equipo de comunicación digital

40. el EIA-232 define las características ___ de la interfase DTE-DCEa. mecánicasb. eléctricasc. funcionalesd. todas las anteriores

41. El método de codificación especificado en el estándar EIA-232 es____a. NRZ-Ib. NRZ-Lc. Manchesterd. Manchester diferencial

42. El estándar EIA-232 especifica que cero debe ser___voltiosa. mayor que -15

b. menos que -15c. entre -3 y -15d. entre 3 y 15

43. la interfaz EIA-232 tiene___patillasa. 20b. 24c. 25d. 30

44. Las datos se envían por la patilla____de la interfaz EIA-232a. 2b. 3c. 4d. Todas las anteriores

45. La mayoría (13) de las patillas de la interfaz EIA-232 se usan para tareas de____a. controlb. temporizacionc. datosd. pruebas

46. En el estándar EIA-232¿Qué representa un valor de -12 voltios en una patilla de datos?a. 1b. 0c. Indefinidod. 1 o 0 dependiendo el esquema de codificación

47. Cuales de las patillas siguientes son necesarias previamente a la transmisión de datosa. Principio de envió(4),y listo para enviar(5)b. Detector de señal de recepción de línea(8)c. DTE listo(20)y DCE listo(6)d. Todos los anteriores

48. que patilla es necesaria para probar el bucle locala. el bucle local(18)b. bucle remoto y detector de calidad de señal(21)c. modo de prueba(25)d. a y c

49. Que patilla es necesaria para probar un bucle remotoa. El bucle remoto y detector de calidad de señal(21)b. El bucle local(18)c. Modo de prueba(25)d. a y c

50. Que patillas no se usan actualmentea. 9b. 10c. 11d. Todas las anteriores

51. Que patillas son usadas por el canal secundarioa. 12b. 13c. 19d. Todas las anteriores

52. El estándar ____especifica una longitud máxima de cable de 50 piesa. EIA-449b. EIA-232c. RS-423d. RS-422

53. De acuerdo al estandar EIA-449 es posible usar una longitud de cable entre los 40 pies y los____

a. 50b. 500c. 4000d. 5000

54. La tasa de datos máxima para el RS-422 es ____ veces que la tasa de datos maxima del RS-423

a. 0.1b. 10c. 100d. 500

55. En el circuito RS-422, si el ruido cambia de un voltaje de 10V a 12V, su complemento debería tener un valor de ____ V.

a. -2b. -8c. -10d. -12

56. Si un ruido de 0,5 V corrompe un bit de un circuito RS-422, se añadiran ____voltios al bit complementario.

a. -1.0b. -0.5c. 0.5d. 1.0

57. El X.21elimina muchas de las platillas de____ que se encuentran en los estandares EIA.a. datosb. temporizacionc. controld. tierra

58. El X.21usa un conectora. DB-15b. DB-25c. DB-37d. DB-9

59. la información de control (distinta del saludo) se envía casi siempre en el estándar x.21 a través de las patillas

a. datosb. temporizacionc. controld. tierra

60. Un MODEM nulo conecta la patilla de transmisión de datos(2)de un DTE a la ____a. Patilla de recepción de datos(3) del mismo DTEb. Patilla de recepción de datos(3)de otro DTEc. Patilla de transmisión de datos(2)de otro DTEd. Una señal de tierra de otro DTE

61. Si hay dos DTE cercanos y compatibles que se pueden transmitir datos que no necesitan ser modulados, una buena interfaz a usar seria____

a. Un MODEM nulob. Un cable EIA 232c. Un conector DB-45d. Un transceptor

62. Dada una línea de transmisión en la que H es la frecuencia mas alta y L la frecuencia mas baja el ancho de banda de la línea es_____

a. Hb. Lc. H-Ld. L-H

63. En una línea telefónica, el ancho de banda de la voz es habitualmente______el ancho de banda que se usa para datos

a. Equivalente ab. Menor quec. Mayor qued. Dos veces

64. Para una tasa de bits dada, el ancho de banda mínimo para ASK es_____ el ancho de banda mínimo para FSK

a. Equivalente a

b. Menor quec. Mayor qued. Dos veces

65. A medida que se incrementa la tasa de bits de una señal FSK, el ancho de banda ___a. Se decrementab. Incrementac. Sigue siendo el mismod. Se dobla

66. En FSK, a medida que se incrementa la frecuencia de las dos portadoras , el ancho de banda se _____

a. Se decrementab. Se incrementa c. Es el mismod. Se divide por la mitas

67. Cual de las siguientes técnicas de modulación se usa en los módemsa. 16-QAMb. FSKc. 8-PSKd. Todas las anteriores

68. La modulación 2_PSK necesita habitualmente _____ el FSK para conseguir la misma tasa de datos

a. Mas ancho de banda queb. Menos ancho de banda quec. El mismo ancho de banda qued. Una orden de magnitud

69. Cual de los módems siguientes usa modulación FSKa. Bell 103b. Bell 201c. Bell 212d. Todas las anteriores

70. Que MODEM estándar ITU-T usa la codificación de trellisa. V32b. V33c. V34d. A y b

71. En la codificación Trellis el numero de bits de datos es ___ el numero de transmitidosa. Iguala ab. Menor qc. Mas qd. Doble q

72. Para el estándar v22bis, usando su velocidad mas baja, si se esta actualmente en el tercer cuadrante y el siguiente dibit es 11, hay un cambio de fase de ___ grados.

a. 0b. 90c. 180d. 270

73. Cual es el propósito de la codificaron trellisa. Estrechar el ancho de bandab. Simplificar la modulaciónc. Incrementar la tasa de datosd. Reducir la tasa de error

74. En la modulación ___ los cambios de fase son función del patrón de bit actual y de fase de los patrones de bits anteriores

a. FSKb. PSKc. DPSKd. ASK

75. ¿Para que tipo de señal la tasa de bits es siempre igual a la tasa de baudios?a. FSKb. QAM

c. 4-PSKd. Todos los anteriores

76. Un modulador convierte un señal ___ a una señal ___a. Digital, analógicab. Analógica, digitalc. PSK, FSKd. FSK, PSK

77. La implementación DB-9 del estándar EIA-232 se usa en una conexión ___a. Asíncrona sencillab. Sincronía sencillac. Simplexd. Ninguna de las anteriores

78. El estándar ___ usa el protocolo LAPMa. V32b. V32bisc. V34d. V42

79. El estándar ___ usa el método de compresión Lempel-Ziv-Welcha. V32b. V32bisc. V34d. V42

80. Un MODEM de 56k puede recibir datos en una tasa de ___ kbps y emitir datos con una tasa de ___ kbps.

a. 33.6, 33.6b. 33.6, 56.6c. 56.6, 33.6d. 56.6, 56.6

81. Los usuarios conectados a Internet a través de un proveedor de televisión por cable pueden tener una tasa de datos mayor debido a ___

a. La modulación en la estación de comunicaciónb. La modulación en el proveedor de serviciosc. La modulación AMId. Alto ancho de banda del cable coaxial

Capitulo 7– Medios de transmisión de datos

RESUMEN

La transmisión digital se puede efectuar en modo serie o paralelo

MATERIAL PRÁCTICO

Preguntas con respuesta múltiple

32. Los medios de comunicación se clasifican habitualmente como ___a. Fijos no fijosb. Guiados no guiadosc. Determinados o indeterminadosd. Metálicos o no metálicos

33. Un cable ___ esta formado por un núcleo interno de cobre y una segunda cubierta exterior conductora.

a. Par trenzadob. Coaxialc. Fibra ópticad. Par trenzado blindado

34. En la fibra óptica el origen de la señal son ondas de___a. luz b. radioc. infrarrojosd. frecuencia muy baja

35. En el extremo mas bajo del espectro electromagnético están las ___a. ondas de radiob. potencia y vozc. luz ultravioletad. luz infrarroja

36. ___ son ondas electromagnéticas de alta frecuencia que se usan para comunicaciones de datos.

a. Ondas de luz visibleb. Rayos cósmicos.c. Ondas de radiod. Rayos gama

37. Las señales de humo son un ejemplo de comunicación a través de ___a. un medio guiadob. un medio sin guiarc. un medio refractivod. un medio pequeño o grande

38. ¿Cuál de los siguientes usa principalmente un medio guiado?a. Sistema de telefonía celularb. Sistema telefónico localc. Comunicación vía satélited. Emisiones de radio

39. ¿Cuál de los siguientes no es un medio guiado?a. Cable par trenzado b. Cable coaxialc. Cable de fibra ópticad. Atmósfera

40. En un entorno en el cual hay muchos dispositivos de alto voltaje, el mejor medio de transmisión seria ___

a. Cable de par trenzadob. Cable coaxialc. Fibra ópticad. La atmósfera

41. ¿Cuál es el factor principal que hace que el cable coaxial sea menos susceptible al ruido que el cable de par trenzado?

a. Conductor internob. Diámetro del cablec. Conductor externod. Material aislante

42. El numero RG nos da información acerca de ___a. pares trenzadosb. cables coaxialesc. fibra ópticad. todos los anteriores

43. En un fibra óptica el núcleo interno es ___ la cubiertaa. mas denso queb. menos denso quec. de la misma densidad qued. otro nombre

44. El núcleo interno de una fibra óptica esta compuesto por ___a. Vidrio plásticob. Cobrec. Bimetalitod. Liquido

45. Cuando se están haciendo conexiones en la fibra óptica ¿Cuál de las siguientes cosas contribuiría a la distorsión de la señal?

a. Núcleos internos o fibras de conexión desalineadas angular o lateralmente.

b. Un intervalo entre las conexiones de los núcleos internos.c. Rugosidades en las caras de las fibras en conexiónd. Todo lo anterior.