unidad 1 transmisión de datos

5/28/2018 Unidad 1 Transmisin de Datos

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Transmisin de Datos

Santa Ana de Coro, Marzo de 2.014

Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular Para la Defensa

Universidad Nacional Experimental

de la Fuerza Armada BolivarianaNcleo Falcn Sede Coro

Ingeniera de TelecomunicacionesTransmisin de Datos


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Unidad 1. Transmisin de Datos

Contenido:

Bases tericas de la transmisin de datos.

Componentes espectrales de una seal digital.Codificacin de la informacin: Cdigo Baudat,

BCD, ASCCII, EBCDIC. Y CCITT N 5 (Q. 140 )

Modelo bsico de un sistema de comunicacin de

datos.

Protocolos y estndares.


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Bases tericas de la transmisinde datos

Mediante la variacin de algunas propiedadesfsicas, como el voltaje o la corriente, es posible

transmitir informacin a travs de cables.

Al representar el valor de este voltaje ocorriente como una funcin simple del tiempo, por

ejemplo f(t), podemos modelar el comportamiento de laseal y analizarlo matemticamente.


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El anlisis de Fourier

A principios del siglo XIX, el matemtico francs Jean-Baptiste Fourier prob que cualquier funcin peridica decomportamiento razonable, g(t) con un periodo T, se puede

construir sumando una cantidad (posiblemente infinita) desenos y cosenos:

donde f = 1/T es la frecuencia fundamental, an y bn son lasamplitudes de seno y coseno de los n-simos (trminos) armnicosy c es una constante.


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Tal descomposicin se conoce como serie deFourier. A partir de ella, es posible reconstruir la funcin,es decir, si se conoce el periodo T y se dan las amplitudes,

la funcin original del tiempo puede encontrarserealizando las sumas que se muestran en la ecuacinanterior.

Una seal de datos que tenga una duracin finita (lacual todas poseen) se puede manejar con slo imaginar queel patrn se repite una y otra vez por siempre (es decir, elintervalo de T a 2T es el mismo que de 0 a T, etctera).


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Tal descomposicin se conoce como serie deFourier. A partir de ella, es posible reconstruir la funcin,es decir, si se conoce el periodo T y se dan las amplitudes,

la funcin original del tiempo puede encontrarserealizando las sumas que se muestran en la ecuacinanterior.

Una seal de datos que tenga una duracin finita (lacual todas poseen) se puede manejar con slo imaginar queel patrn se repite una y otra vez por siempre (es decir, elintervalo de T a 2T es el mismo que de 0 a T, etctera).


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Seales de ancho de banda limitado

Para ver cmo se relaciona todo esto con lacomunicacin de datos, consideremos un ejemplo

especfico: la transmisin del carcterb

ASCII codificadoen un byte de 8 bits. El patrn de bits que se va a transmitires 01100010. La parte izquierda de la Serie de Fouriermuestra la salida de voltaje que produce la computadoratransmisora. El anlisis de Fourier de la seal produce loscoeficientes:


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(a) Una seal binaria ysus amplitudes de

raz cuadrada media

de Fourier.

(b) (e) Aproximaciones

sucesivas a la seal

original.


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Por lo general, las amplitudes se transmiten sinninguna disminucin desde 0 hasta cierta frecuencia fc[medida en ciclos/seg o Hertz (Hz)], y todas lasfrecuencias que se encuentren por arriba de esta

frecuencia de corte sern atenuadas. El rango defrecuencias que se transmiten sin atenuarse con fuerza seconoce como ancho de banda.

El ancho de banda es una propiedad fsica delmedio de transmisin y por lo general depende de laconstruccin, grosor y longitud de dicho medio. Enalgunos casos, se introduce un filtro en el circuito paralimitar la cantidad de ancho de banda disponible para

cada cliente.


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La tasa de datos mxima de un canal

En 1924, un ingeniero de AT&T, Henry Nyquist, sedi cuenta de que incluso un canal perfecto tiene una

capacidad de transmisin finita. Nyquist prob que si sepasa una seal cualquiera a travs de un filtro pasa-bajasde ancho de banda H, la seal filtrada se puede reconstruir

por completo tomando slo 2H muestras (exactas) porsegundo.

No tiene sentido muestrear la lnea a una rapidezmayor que 2H veces por segundo porque los componentesde mayor frecuencia que tal muestreo puede recuperar ya

se han filtrado.


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Si la seal consiste en V niveles discretos, elteorema de Nyquist establece:

Hasta aqu slo hemos considerado canales sinruido. Si el ruido aleatorio est presente, la situacin sedeteriora rpidamente. El resultado principal deShannon es que la tasa de datos mxima de un canal

ruidoso cuyo ancho de banda es H Hz y cuya relacinseal a ruido es S/N, est dada por:


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Componentes espectralesde una seal digital

En palabras sencillas representa a cadafrecuencia contenida en una seal y su intensidad. Porejemplo para las ondas de radio de la tv; estas sealesse componen de diversas frecuencias con distintasamplitudes (para enviar toda la informacin deimgenes y sonido) - el conjunto de estas sera elespectro de frecuencias de esa seal.

Ahora bien para el caso que nos interesa, lasseales digitales son pulsos discontinuos discretos quetienen uno de dos niveles de voltaje.


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)2()( f tsentf

))3(2(3/1)( tfsentf

])3(2()3/1()2([/4)( tfsenf tsentf

La sumatoria

de seales de variasfrecuencias, contienetodas las frecuenciasinvolucradas en lossumandos.


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La seal de informacines discreta, tanto en amplitudcomo en tiempo, permitiendo latransmisin digital como unasecuencia de pulsos codificados,todos de la misma amplitud.Este tipo de transmisin no tienecontraparte en los sistemas deonda continua.

La seal de informacines un flujo binario compuestopor seales binarias, es decircuyos niveles de voltaje slo sondos y corresponden a ceros y

unos


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Para una mejortransmisin de la

informacin digital, esnecesario que el ancho debanda disponible seasuficiente para dejar pasarla mayor cantidad dearmnicos posibles de lospulsos digitales.


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Codificacin de la informacin: CdigoBaudat, BCD, ASCCII, EBCDIC

y SS5 (Q. 140)Cdigo Baudot

El cdigo Baudot fue inventado por EmileBaudot en 1874 y se utiliz en las primeras

transmisiones telegrficas y radioelctricas. Se trata deun cdigo de 5 bits capaz de representar hasta 32caracteres distintos, pero tiene adems dos de ellos quepermiten conmutar entre dos grupos denominadosletras y figuras.

El grupo de letras contiene el abecedariocompleto de maysculas de la A a la Z, mientras que elgrupo de figuras contiene las cifras del 0 al 9, los signosde puntuacin y caracteres especiales hasta un total de

26.


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y SS5 (Q. 140)Cdigo Baudot


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y SS5 (Q. 140)Cdigo BCD

El cdigo BCD (Binary Coded Digit) es un cdigoestndar de 6 bits usado por computadores mainframe:

Borroughs, Bull, CDC, IBM, General Electric, NCR,Siemens, Sperry-Univac.

El cdigo BCD (6-bit) es pues un cdigo binario

que representa caracteres alfanumricos y signos depuntuacin. Cada carcter est compuesto por 6 bits, conestos 6 bits se pueden definir un total de 64 caracteres(26).


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y SS5 (Q. 140)Cdigo BCD


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y SS5 (Q. 140)Cdigo ASCII

ASCII (acrnimo ingls de American StandardCode for Information Interchange Cdigo Estndar

Estadounidense para el Intercambio de Informacin),pronunciado generalmente ski o sci, es un cdigo decaracteres basado en el alfabeto latino, tal como se usa eningls moderno y en otras lenguas occidentales

El cdigo ASCII utiliza 7 bits para representar loscaracteres, aunque inicialmente empleaba un bitadicional (bit de paridad) que se usaba para detectarerrores en la transmisin.


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y SS5 (Q. 140)Cdigo ASCII


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y SS5 (Q. 140)Cdigo EBCDIC

(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) es

un cdigo estndar de 8 bits usado por computadorasmainframe IBM. IBM adapt el EBCDIC del cdigo detarjetas perforadas en los aos 1960.

Es un cdigo binario que representa caracteresalfanumricos, controles y signos de puntuacin. Cadacarcter est compuesto por 8 bits = 1 byte, por esoEBCDIC define un total de 256 caracteres.


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y SS5 (Q. 140)Cdigo EBCDIC


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y SS5 (Q. 140)El SS5, CCITT 5 Recomendacin ITU-T Q.140

El sistema de sealizacin N 5 fue un protocolosimple para enviar la sealizacin telefnica a travs delos enlaces internacionales por satlite, as como entre lascompaas locales dentro de un pas.

Se describe en ITU-T Q.140-180 (antiguo CCITT).Las seales se transmiten dentro de banda, es decir, quefueron enviados como tonos en la banda de frecuenciasdel habla. El beneficio era que no haba ningn canal de

sealizacin comn requerido.


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y SS5 (Q. 140)El SS5, CCITT 5 Recomendacin ITU-T Q.140

Todos los canales se podran utilizar para lasllamadas telefnicas. Enviaron sus propias seales a las

llamadas telefnicas de ruta hacia el destino que queran,y se les cobre por la llamada que marcan inicialmente -una llamada de telfono gratuito.

Emplea dos frecuenciasf1 (2400 Hz) y f2 (2600 Hz)

transmitidas aislada o conjuntamente, como muestra el Cuadro1 (Ver anexo 1 del material enviado). El empleo de sealescompuestas para la seal de fin y para la seal deliberacin de guarda mejora la proteccin contra lasliberaciones intempestivas debidas a imitaciones deseales.


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Modelo bsico de un sistema decomunicacin de datos

Fuente de

informacin

Informacin

digital

Informacin

textual

Informacin

analgica

Formateo

M

uestreo

Cua

ntificacin

Co

dificacin

Modulacin

de pulsoTransmisin

Canal

Recepci

n

Demodulacin

y/o Deteccin

Decodificacin

Filtro Pasa

Bajo

Receptor de

informacin

Informacin

analgica

Informacin

textual

Informacin

digital

Formas de

onda de

pulso

Bit stream


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Modelo bsico de un sistema decomunicacin de datos

Si la data de entrada consiste de texto alfanumrico, elmismo ser codificado por caracteres con alguno de lossiguientes cdigos:

ASCII: American Standard Code for InformationInterchange.

EBCDIC: Extended Binary Coded Decimal

Interchange Code.Baudot

Hollerith


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Protocolos y EstndaresSe conoce como protocolo de comunicaciones a

una serie de normas que usan los equiposinformticos para gestionar sus dilogos en losintercambios de informacin. Dos equipos diferentesde marcas diferentes se pueden comunicar sin

problemas en el caso en que usen el mismo protocolode comunicaciones.

A lo largo del tiempo ha ido mejorando latecnologa de las comunicaciones, y se han podido irusando protocolos mas tiles para las nuevasmquinas. Por ello han ido apareciendo nuevosprotocolos a los que se han ido adaptando losproductos de cada fabricante para asegurarse la

compatibilidad con el resto de las marcas

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