Sincronización y Multiplexaje

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA:
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.(Optativa)
SEMESTRE: Noveno.
OBJETIVO GENERAL: El alumno analizará y diseñará sistemas de telecomunicaciones de voz y
datos analógicas y digitales, utilizando sincronización y multiplexaje, acorde con las normas que se
enmarcan en la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I.- Sincronización de Portadora y de Símbolo.
II.- Multiplexaje Digital Asíncrono y Síncrono .
III.- Acceso Múltiple por División de Tiempo ( TDMA).
IV.-Acceso Múltiple por División de Código. (CDMA).
V.- Principios Físicos y Tecnología de Sincronización.
METODOLOGÍA:
Búsqueda de información por parte del alumno asesorado por el profesor.
Integración de equipos de trabajo de alumnos para la realización de prácticas y ejercicios.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.
Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales por parte del alumno.
Prácticas de los alumnos en los laboratorios, supervisados y coordinados por el profesor.
Técnicas grupales para solución de ejercicios.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
Tres exámenes departamentales (70 %) haciendo un promedio final con las prácticas (20%), tareas, temas de
consulta en forma grupal o individual (10%).
BIBLIOGRAFÍA:
1.- Bernard Sklar, Digital Communications, Fundamentals and Applications, Prentice Hall, USA, 1988,776 pág.
2.- Claude Audolin & Bernard Guinot, The Measurement of time, time Frequency and the Atomic Clock ,
Cambridge University Press U.K. 2001, 334 pág.
3.- Lee J.S. & Miller L.E., CDMA Systems Engineering Handbook , Artech House Publisher, 1998 , USA 1228
pág.
4.- Lindsey . W.C. , Telecommunications Systems Engineering, Prentice Hall , 1999, USA, 335 pág.
5.- Simon Haykin , Communications Systems, Jhon Wiley & Sons Inc, 4a. Edition USA 2001, 816 pág.
6.- Spilker. J.J. Digital Communication by Satellite, Prentice Hall, Inc, USA, 1998, 672 pág.
7.- Stefano Bregni, Synchronization of Digital Telecommunicatios Networks, Jhon Wiley & Sons LTD, USA,
202, 395pág
8.- Tri Ha, Digital Satellite Communications , Mc Graw Hill Publishing Company, 2ª. Edition 1990, USA, 641
pág.
9.- Tsui James Bao-Yen., Fundamentals of Global Positioning Systems Receiver, Jhon Wiley And Sons Inc.
USA, 2000, 238 pág.
10.- www.itu.org
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica.
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones
y Electrónica.
OPCIÓN:.Comunicaciones.
COORDINACIÓN:.
DEPARTAMENTO: Ingeniería en
Comunicaciones y Electrónica.
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
SEMESTRE: Noveno.
CLAVE:
CRÉDITOS: 7.5
VIGENTE: Noviembre del 2006.
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico Práctica.
MODALIDAD: Escolarizada.
TIEMPOS ASIGNADOS
HRS/SEMANA/TEORÍA:
HRS/SEMANA/PRÁCTICA:
3.0
1.5
HRS/SEMESTRE/TEORÍA:
54.0
HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0
HRS/TOTALES:
81.0
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO
POR: Las Academias de Comunicaciones
POR: Comisión de Planes y
Programas de Estudio del Consejo General
Consultivo del IPN.
AUTORIZADO
de la ESIME
Culhuacan y Zacatenco.
REVISADO POR: Las Subdirecciones Académicas.
APROBADO POR: Los Consejos Técnicos Consultivos
Escolares de la ESIME Culhuacan y ZacatencoIng. Ernesto Mercado Escutia.
M. en C. Jesús Reyes García.
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DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
CLAVE
HOJA: 2
de
9
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
Al término el alumno analizara y diseñara los métodos de multiplexaje, sincronización para la transmisión en
sistemas de telecomunicaciones de alta capacidad actuales y futuros, constituyendo adicionalmente el
complemento de las redes digitales de Telefonía, Transmisión de Datos, integrando los conocimientos
adquiridos en diferentes materias tales como , modulación, procesamiento digital de señales, teoría
electromagnética, Sistemas de radiocomunicación entre otras.
Esta asignatura es de vital importancia para los egresados de la Carrera de Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica, ya que a través de ella se analizan los diferentes tipos de multiplexaje, para su óptima aplicación
en los sistemas de telecomunicaciones , para el envío a grandes distancias acorde con las normas que se
encuentran establecidas en la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
Asignaturas antecedentes : Teoría de Circuitos, Física Clásica, Teoría Electromagnética, Computación,
Programación, Comunicaciones Analógicas, Comunicaciones Digitales, Teoría de la Información,
Procesamiento Digital de Señales
Asignaturas Colaterales : Redes Convergentes, Diseño y Administración de Redes, Sistemas de
Radiocomunicación.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno analizará y diseñará sistemas de telecomunicaciones de voz y datos analógicas y digitales,
utilizando sincronización y multiplexaje, acorde con las normas que se enmarcan en la Unión Internacional de
Telecomunicaciones.
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DIRECCIÓN DE ESTUDIOS SUPERIORES
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
No. UNIDAD
I
CLAVE:
HOJA: 3 de 9
NOMBRE: Sincronización de Portadora y de símbolo .
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de esta unidad el alumno identificara, los requerimientos de sincronización en las diferentes etapas de
el manejo de señales digitales. Y la normatividad aplicable, acorde con la Unión Internacional de
Telecomunicaciones.
No.
TEMA
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
TEMAS
Introducción a la sincronización en telecomunicaciones.
Recuperación de portadora para MPSK.
Bucle de fase entrelazada.
Recuperación de portadora con filtro de banda angosta y
bucle de control de frecuencia.
Recuperación de temporización de símbolo.
Sincronización de trama.
Sincronización de bit.
Sincronización de paquete.
Sincronización de red.
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
HORAS
T
P
1.0
1.0
1.5
1.5
EC
1.0 1B,2B,3B,4B,5B,8B,9B,
1.5
6C,7C,10C
1.5
1.5
1.0
1.0
1.5
2.5
3.0
3.0
1.0
1.0
1.0
2.0
12.5
9.0
9.0
3.0
Subtotal de horas.
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información por parte del alumno relativa a la normalización para la sincronización de los sistemas
de telecomunicaciones analógica y digital, asesorado por el profesor.
Integración en equipos de trabajo de alumnos para la realización de prácticas y ejercicios.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor con interacción de los alumnos.
Consulta documental, por el alumno, de los sistemas de relevancia que indique el profesor.
Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales por parte del alumno de las normas y
reglamentos de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
Prácticas de laboratorio tanto de simulación en cómputo como de realización física de circuitos, para una mayor
comprensión por parte del alumno, bajo la supervisión y coordinación del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de la unidad será evaluado por medio del 1er. examen departamental con valor del 70 %.
Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 % .
Realización de prácticas que darán un 20 %
Temas de consulta documental expuestos en forma grupal o individual. un 5 %.
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ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
No. UNIDAD I I
CLAVE:
HOJA: 4
de 9
NOMBRE: Multiplexaje Digital Asíncrono y Síncrono .
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al término de la unidad el alumno identificará los diferentes sistemas de sincronización, tanto analógico como
digital, la normatividad aplicable acorde con la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
No.
TEMA
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
TEMAS
HORAS
T
Conceptos básicos.
Múltiplex primario PCM.
Multiplexaje digital.
Jerarquía digital plesiosíncrona.
Jerarquía digital síncrona.
Estructura de trama síncrona vs. Síncrona.
Causas de variaciones (jitter) y deriva
(Wander) en S.D.H.
Procesos de sincronización en SDH.
Sincronizador y desincronizador.
Procesador apuntador para SDH.
Reloj en SDH
Subtotal de horas.
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
1.5
1.5
1.0
1.0
1.0
1.0
13.0
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
P
EC
3.0
1.0
1.0
1.5
1.5
1.0
4.5
1.0
1.0
1.0
7.5
9.0
1B,2B,3B,4B,5B,8B,9B,
6C,7C,10C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información relativa a los sistemas de sincronización por parte del alumno, asesorado por el
profesor.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor y con interacción de los alumnos.
Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales de normas y recomendaciones de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones por parte del alumno.
Técnicas grupales para solución de ejercicios.
Uso de programas de simulación por medio de computadoras y de equipo de medición y generación de señales
por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de la unidad será evaluado por medio del 2º examen departamental con valor del 70 %..
Ejercicios realizados en clase y extraclase con un valor del 5 % .
Realización de prácticas con un valor del 20 %.
Temas de consulta documental expuestos en forma grupal o individual por el 5 %.
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ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
No. UNIDAD
CLAVE:
HOJA: 5 de 9
NOMBRE: Acceso Múltiple por División de Tiempo ( TDMA).
III
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
Al final de esta unidad, el alumno identificara las diferentes técnicas y parámetros de de los sistemas de
acceso múltiple por división destiempo, su normatividad y reglas aplicables acorde con la unión Internacional
de Telecomunicaciones.
No.
TEMA
3.1.
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
TEMAS
HORAS
T
Estructura de trama TDMA.
Estructura de ráfaga TDMA.
Eficiencia de TRAMA.
Estructura de supertrama TDMA.
Adquisición de trama y sincronización.
Determinación de distancia.
Control y coordinación por la estación de referencia.
Temporización TDMA.
Equipamiento TDMA.
Subtotal de horas.
P
EC
1.0
1.0
1.0
1.0
1.5
1.0
1.5
1.5
1.5 4.5
1.0
1.0
1.5
1.0
1.5
1.5
1.5
11.0 4.5
9.0
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B,2B,3B,4B,5B,8B,
9B, 6C,7C,10C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información relativa a las diferentes técnicas de acceso por división de tiempo por parte del
alumno, asesorado por el profesor.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.
Consulta documental por el alumno de los diferentes tipos de sistemas de acceso múltiple por dicvisión de
tiempo acorde con las normas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
Técnicas grupales para solución de ejercicios.
Uso de programas de simulación por medio de computadoras y de equipo de medición y generación de
señales por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de la unidad será evaluado por medio del 3 er examen departamental con valor del 70 %..
Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 %. .
Realización de prácticas con valor del 20 %.
Temas de consulta documental expuestos en forma grupal o individual con valor del 5 %.
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ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
No. UNIDAD
CLAVE:
HOJA: 6 de 9
NOMBRE: Acceso Múltiple por División de Código. (CDMA).
IV
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno identificara las diferentes técnicas y parámetros de un enlace satelital, para su aplicación en el
análisis y diseño de un sistema de comunicaciones satelital de voz y datos.
No.
TEMA
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
TEMAS
HORAS
T
P
EC
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B,2B,3B,4B,5B,8B,
9B, 6C,7C,10C
Sistema de espectro disperso directo.
Acceso múltiple por división de código mediante
secuencia directa.
Sistemas de espectro disperso por saltos de
frecuencia.
Acceso múltiple por división de código mediante
saltos de frecuencia.
Adquisición y sincronización de secuencia directa.
Adquisición y sincronización de salto de frecuencia.
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.0
2.0
3.0
3.0
2.0
Subtotal de horas.
9.0
3.0
11.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información relativa a las diferentes técnicas de acceso múltiple por división de código. por
parte del alumno, asesorado por el profesor.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.
Consulta documental por el alumno de los diferentes tipos de sistemas de acceso múltiple por división de
código acorde con las normas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
Técnicas grupales para solución de ejercicios.
Uso de programas de simulación por medio de computadoras y de equipo de medición y generación de
señales por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de la unidad será evaluado por medio del 3 er examen departamental con valor del 70 %..
Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 %. .
Realización de prácticas con valor del 20 %.
Temas de consulta documental expuestos en forma grupal o individual con valor del 5 %.
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DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
No. UNIDAD
CLAVE:
HOJA: 7 de 9
NOMBRE: Principios Físicos y Tecnología de Sincronización.
V
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno identificara las diferentes técnicas y parámetros de un sitema de reloj para su aplicación en las
redes de telecomunicaciones , terrestres y satelitales ..
No.
TEMA
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
TEMAS
HORAS
T
P
EC
Relojes y señales de tiempo.
Modelo de señal de tiempo.
Calidad de relojes: estabilidad y exactitud.
Relojes autónomos.
Relojes esclavos ( controlados).
Estabilidad en el dominio de la frecuencia.
Estabilidad en el dominio del tiempo.
1.0
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
1.5 3.0
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
Subtotal de horas.
8.5 3.0
6.0
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B,2B,3B,4B,5B,8B,
9B, 6C,7C,10C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información relativa a las diferentes relojes y su señalización por parte del alumno, asesorado
por el profesor.
Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.
Consulta documental por el alumno de los diferentes tipos de sistemas de relojes acorde con las normas de
la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
Técnicas grupales para solución de ejercicios.
Uso de programas de simulación por medio de computadoras y de equipo de medición y generación de
señales por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de la unidad será evaluado por medio del 3 er examen departamental con valor del 70 %..
Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 %. .
Realización de prácticas con valor del 20 %.
Temas de consulta documental expuestos en forma grupal o individual con valor del 5 %.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
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ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje.
CLAVE:
HOJA: 8 de 9
RELACION DE PRÁCTICAS
PRACT.
No.
NOMBRE DE LA PRÁCTICA
UNIDAD
DURACIÓN
LUGAR DE
REALIZACIÓN
1
Sincronización de portadora y de símbolo
I
3.0
2
Multiplexaje TDM-asíncrono.
I
3.0
3
Sincronización de trama.
I
3.0
4
Multiplexaje síncrono.
II
3.0
5
Sincronización SDH
II
4.5
Las prácticas se
realizarán en el
Laboratorio de
Comunicaciones de
simulación en
cómputo y de
Realización Física de
Circuitos de
Comunicaciones.
6
Multiplexaje TDMA
III
4.5
7
Codificación por espectro extendido.
IV
3.0
8
Adquisición y mantenimiento de tiempo.
V
3.0
Total de horas.
27.0
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DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
ASIGNATURA: Sincronización y Multiplexaje. CLAVE:
HOJA:9 de 9
PERÍODO
UNIDAD
1
I y II
La primera evaluación constará de los siguientes porcentajes :
70% Examen departamental.
20% Prácticas de laboratorio.
10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual.
2
III
La segunda evaluación constará de los siguientes porcentajes :
70% Examen departamental.
20% Prácticas de laboratorio.
10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual.
3
IV y V
CLAVE
B
1
X
2
X
3
X
4
X
5
X
La tercera evaluación constará de los siguientes porcentajes :
70% Examen departamental.
20% Prácticas de laboratorio.
10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual.
.
La evaluación de la asignatura es el promedio de las tres calificaciones
anteriores.
C
6
X
7
X
8
X
9
X
10
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
X
BIBLIOGRAFÍA
Bernard Sklar, Digital Communications, Fundamentals and Applications,
Prentice Hall, USA, 1988,776 pág.
Claude Audolin & Bernard Guinot, The Measurement of time, time
Frequency and the Atomic Clock , Cambridge University Press U.K. 2001,
334 pág.
Lee J.S. & Miller L.E., CDMA Systems Engineering Handbook , Artech
House Publisher, 1998 , USA 1228 pág.
4.- Lindsey . W.C. , Telecommunications Systems Engineering, Prentice
Hall , 1999, USA, 335 pág.
Simon Haykin , Communications Systems, Jhon Wiley & Sons Inc, 4a.
Edition USA 2001, 816 pág.
Spilker. J.J. Digital Communication by Satellite, Prentice Hall, Inc, USA,
1998, 672 pág.
Stefano Bregni, Synchronization of Digital Telecommunicatios Networks,
Jhon Wiley & Sons LTD, USA, 202, 395 pág
Tri Ha, Digital Satellite Communications , Mc Graw Hill Publishing
Company, 2ª. Edition 1990, USA, 641 pág.
Tsui James Bao-Yen., Fundamentals of Global Positioning Systems
Receiver, Jhon Wiley And Sons Inc. USA, 2000, 238 pág.
www.itu.org
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1.
DATOS GENERALES
ESCUELA:
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.
CARRERA:
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.
ÁREA:
C. BÁSICAS C. INGENIERÍA
ACADEMIA:
SEMESTRE Noveno.
D. INGENIERÍA
Comunicaciones
ASIGNATURA:
C. SOC. y HUM.
Sincronización y Multiplexaje.
.
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica titulado
preferentemente con maestría o doctorado en el área.
2.-OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno analizará y diseñará sistemas de telecomunicaciones de
voz y datos analógicas y digitales, utilizando sincronización y multiplexaje, acorde con las normas que se
enmarcan en la Unión Internacional de Telecomunicaciones.
3.- PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
Cálculo Diferencial e Dos años de experiencia
Integral Superior,
mínima profesional en el
Transformadas de
área de Ingeniería en
Fourier, Variable
Comunicaciones .
Compleja,
Probabilidad y
Estadística,
Comunicaciones y
Electrónica.
ELABORÓ
HABILIDADES
ACTITUDES
Dominio de la asignatura.
Manejo de grupos.
Comunicación.
Capacidad de análisis y
síntesis.
Manejo de materiales
didácticos, equipos de
prueba de
telecomunicaciones y
cómputo.
Organización.
Creatividad.
REVISÓ
______________________
______________________
PRESIDENTES DE ACADEMIA
Ing. Guillermo Santillán Guevara
M. en C. Efrén Pérez Carmona
SUBDIRECTORES ACADÉMICOS
Ing. Guillermo Santillán Guevara
Ing. Rubén Juárez Barrientos
Vocación por la docencia.
Honestidad.
Ejercicio de la crítica
fundamentada.
Respeto(Buena relación maestro
alumno).
Tolerancia.
Ética.
Responsabilidad científica.
Espíritu de colaboración.
Superación docente y
profesional.
Solidaridad.
Compromiso social.
Puntualidad.
AUTORIZÓ
____________________
DIRECTORES DE LOS PLANTELES
M. en C. Jesús Reyes García
Ing. Ernesto Mercado Escutia.
FECHA:
2006