Redes (9359). Curso 2010-11 Ingeniería - RUA

La fuente original de gran parte de las imágenes presentadas en esta lección son cortesía
del texto docente “Redes y Transmisión de Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio
de Publicaciones Universidad de Alicante.
Redes (9359). Curso 2010-11
Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001)
Pablo Gil Vázquez ([email protected])
Grupo de Innovación Educativa en Automática
© 2010 GITE – IEA
Redes (9359). Curso 2010-11
Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001)
BLOQUE I: INTRODUCCIÓN.
Tema 1: Introducción a las redes de computadores.
BLOQUE II. NIVEL FÍSICO.
Tema 2: Transmisión de señales.
Tema 3: Codificación de la información.
Tema 4: Medios de transmisión.
BLOQUE III. NIVEL DE ENLACE.
Tema 5: Diseño del nivel de enlace y control de errores.
Tema 6: Control de flujo en el nivel de enlace.
Tema 7: Protocolos estandarizados del nivel de enlace.
BLOQUE IV. NIVEL DE RED.
Tema 8: Diseño del nivel de red.
Tema 9: Encaminamiento y control de congestión del nivel de red.
Pablo Gil Vázquez ([email protected])
Grupo de Innovación Educativa en Automática
© 2010 GITE – IEA
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Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Contenidos
1. Señales y tipos de señalización.
2. Banda Base.
3. Banda Modulada.
4. Multiplexación.
III.Codificación de la información
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Señales y tipos de señalización
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Señalización: Especifica como se codifica o señala la información
o datos en las señales transmitidas.
Señal digital:
Es una secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos.
Los datos binarios se transmiten codificando cada bit de datos en un pulso de la
señal.
Tipos de datos y señales.
Datos digitales+señales digitales.
Datos analógicos+señales digitales.
Datos digitales+señales analógicas.
Ej. Transmisor digital.
Ej. CODEC.
Ej. MODEM.
Datos analógicos+señales analógicas.
Ej. RTB
III.Codificación de la información
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Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Señales y tipos de señalización
Señales digitales: Representan datos mediante una secuencia
de pulsos de tensión.
Señal analógica
Señal digital
Dato digital
Señal digital
Transmisor
digital
Imagen cortesía de “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición.
III.Codificación de la información
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Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Señales y tipos de señalización
Señales analógicas: Representan datos mediante una onda
electromagnética que varía continuamente.
Datos analógicos (ondas
sonoras de voz)
Señal analógica
RTB
Datos digitales (pulsos
de tensión binarios)
Señal analógica
MODEM
(modulada sobre una
frecuencia portadora)
Imagen cortesía de “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición.
III.Codificación de la información
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3
Señales y tipos de señalización
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Elemento de datos:
Elemento de señal:
Es la unidad más pequeña que representa un elemento de información a
transmitir.
Es la unidad más pequeña en duración de una señal digital que se transmite.
Tipos de señalización/codificación:
Banda Base:
La información a transmitir se envía sin modificar por el medio físico.
Se usa en distancias cortas y distorsiones pequeñas.
Tipos: Binaria, Manchester, Manchester diferencial, etc.
Banda Modulada:
La información es adaptada para poder se transmitida por el medio físico.
III.Codificación de la información
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Señales y tipos de señalización
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Elección de la técnica de codificación depende de:
Del medio físico que se va a utilizar en la transmisión y de las
especificaciones de éste.
Factores que influyen en el intercambio de datos entre dispositivos
como: Ancho de banda del medio, sincronización entre emisor y
receptor, inmunidad al ruido y a las interferencias en el medio físico.
Coste de complejidad de implementación de la técnica.
Necesidad de incorporar mecanismos de detección de errores.
III.Codificación de la información
8
4
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Contenidos
1. Señales y tipos de señalización.
2. Banda Base.
3. Banda Modulada.
4. Multiplexación.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Base
Tipos de codificación Banda Base:
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Binaria.
Manchester.
Se asigna un valor de tensión a cada valor {0,1}.
No hay sincronización (difícil detectar cuando empieza y acaba cada bit).
Tipos de codificación binaria: NRZ y RZ.
La información se codifica en transiciones de nivel . Cada transición se presenta en
mitad del intervalo de duración de un bit.
Hay sincronización. La propia transición sirve como procedimiento de sincronización.
Manchester diferencial.
Los valores se asocian a cambios de transición.
Inicialmente al principio del intervalo hay una transición 0->1 o 1->0.
Un ‘1’ se representa como un cambio de transición respecto al bit anterior.
III.Codificación de la información
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5
Señalización Banda Base
Tipos de codificación Binaria:
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Binaria NRZ (no retorno a cero):
Se usan dos niveles de tensión distintos. Se transmite nivel alto para 1 y nivel bajo
para 0.
El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit.
Unipolar {0,+V} ó {–V,0} y Bipolar {-V,+V}
Binaria RZ (retorno a cero):
El nivel de tensión se mantiene constante durante la primera mitad del intervalo de
tiempo que dura el bit.
Puede ser unipolar o bipolar.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Base
Ejemplos NRZ Y RZ. ‘0100110’
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III.Codificación de la información
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Señalización Banda Base
Ejemplos Manchester y Manchester diferencial ‘0100110’
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III.Codificación de la información
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Señalización Banda Base
Más tipos de codificación Banda Base:
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mBnL.
Tienen como objetivo incrementar el número de bits por baudio, es decir por
elemento de señal.
Se consigue un aumento en la velocidad de transmisión sin variar el ancho de
banda. Esto es así, porque por cada baudio se están transmitiendo más bits y
por lo tanto la tasa de bits a transmitir por un ciclo de señal.
m es la longitud en bits del patrón de datos a enviar, B significa dato binario, n
es la longitud en elementos de señal del patrón de señal codificado y L es el
número de niveles de señal. Para implementar estas técnicas, se codifican
bloques de datos de m bits de datos en n elementos de señal.
Cuando L toma el valor 2 se sustituye por la letra B de binario, cuando toma el
valor 3 por la letra T de ternario o de modo similar, cuando L=4 es sustituido
por la Q de cuaternario.
En estas técnicas, la asignación entre patrones de señal y patrones de datos
se hace mediante el empleo de una tabla de codificación.
III.Codificación de la información
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7
Señalización Banda Base
Tipos de codificación mBnL:
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2B1Q:
8B6T:
Es una codificación multilínea que codifica tres niveles de tensión, y emplea más de una línea
para transmitir los datos.
Esta codificación se emplea para enviar a 100Mbps por un cable de cobre convencional.
4B5B:
Otro mecanismo multinivel es la codificación 8B6T. Su nombre indica que codifica patrones de
m=8 elementos de datos en un patrón de n=6 elementos de señal. Se emplea en los medios
físicos 100Base-4T de redes LAN.
MLT-3:
Se trata de un mecanismo multinivel. Su nombre indica que codifica patrones de m=2 elementos
de datos en un patrón de n=1 elemento de señal. Se emplea en las líneas xDSL
Es una codificación de bloques que cambia 4 bits por bloques de 5 elementos de señal.
Añade información redundante para asegurar el proceso de sincronización y detección de errores.
HDB3:
Es una codificación bipolar con sustitución de varios ceros consecutivos por una secuencia
determinada de voltajes
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Base
Ejemplos 2B1Q y 8B6T
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III.Codificación de la información
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Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Contenidos
1. Señales y tipos de señalización.
2. Banda Base.
3. Banda Modulada.
4. Multiplexación.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
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La codificación banda modulada se emplea cuando la información tiene
que ser adaptada para poder ser transmitida por un medio físico. Esto
ocurre cuando los datos a transmitir y el medio que se emplea en la
transmisión no soportan la misma naturaleza de señales.
Por ejemplo, los datos tienen naturaleza digital, sin embargo el medio
físico sólo soporta señales analógicas.
Tipos de señales en el proceso de modulación
Portadora: Es la señal que se va a transmitir y que debe ser modificada para
codificarlos datos que se desea enviar.
Moduladora: Es la señal que se emplea para modificar algún parámetro de la
portadora, para que esta última pueda ser transmitida. Representa los datos
digitales que se quieren hacer llegar al receptor.
Modulada: Es la señal que se obtiene después de modificar la portadora. Esta
es la señal que se transmite por el medio físico e incorpora la codificación de los
datos digitales.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación analógica:
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Modulación digital:
Cuando se quiere transmitir por un medio analógico en cuyo caso se requiere de
una señal portadora analógica.
Cuando se quiere transmitir por un medio digital en cuyo caso se requiere de una
señal portadora digital..
Según el tipo de señal portadora y moduladora:
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación ASK.
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Modulación analógica en amplitud.
La amplitud de la señal portadora se modifica en función del valor de la señal
moduladora.
Los valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la
portadora.
Ineficaz ya que es sensible a cambios de ganancia.
Se usa en transmisión de datos digitales por fibras ópticas o en líneas telefónicas
cuando la velocidad es <1200bps.
Matemáticamente:
u p ( t ) = V sin( 2πf p t + ϕ )
u m (t ) =
c
∞
∞
+ ∑n =1 a n cos(2nπf 0 t ) + ∑n =1 b n sin( 2nπf 0 t )
2
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de modulación ASK.
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III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación FSK.
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Modulación analógica en frecuencia.
La frecuencia de la señal portadora se modifica en función del valor de la
señal moduladora.
Menos sensible a errores que ASK.
Se usa en transmisión de radio frecuencias entre 3-30Mhz, en redes LAN de
cable coaxial y en líneas telefónicas full-duplex con velocidades <1200bps.
Matemáticamente:
u p1 ( t ) = V sin(2πf p1t + ϕ ) si '0' ó u p1 ( t ) = 0 si '1'
u p 2 ( t ) = V sin(2πf p 2 t + ϕ ) si '1' ó u p 2 ( t ) = 0 si '0'
c
∞
∞
+ ∑n =1 a n cos(2nπf 0 t ) + ∑n =1 b n sin( 2nπf 0 t )
2
u M ( t ) = V sin(2πf p1t + ϕ ) si '1'
u M ( t ) = u m ( t ) ⋅ u p1 ( t ) + u m ' ( t ) ⋅ u p 2 ( t )− > 

u M ( t ) = V sin(2πf p 2 t + ϕ ) si '0' 
u m (t ) =
MFSK: Modulación de múltiples niveles.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación FSK.
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III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación PSK.
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Modulación analógica en fase.
La fase de la señal portadora se modifica en función del valor de la señal
moduladora.
PSK diferencial: Cambios de fase en la señal modulada uM
u p ( t ) = V sin( 2πf p t + ϕ i =1, 2 ) con ϕ1 = 0 y ϕ 2 = 180
c
∞
∞
+ ∑n =1 a n cos(2nπf 0 t ) + ∑n =1 b n sin( 2nπf 0 t )
2
u
(
t
)
=
V sin( 2πf p t + ϕ1 ) si '0'
 M


u M ( t ) = V sin( 2πf p t + ϕ 2 ) si '1' 
u m (t ) =
QPSK, QAM: Modulación de múltiples niveles.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación PSK.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación QPSK.
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Modulación analógica en fase de cuadratura (Quadrature Phase Shift Keying).
También se conoce como 4-PSK.
Se emplean desplazamientos de fase de la señal portadora correspondientes
a múltiplos de 90º.
Se puede conseguir una utilización más eficaz del ancho de banda, si cada
elemento de señalización representa a más de un bit.
La fase de la señal portadora se modifica en función del valor de la señal
moduladora.
u p ( t ) = V sin( 2πf p t + ϕ i =1..4 ) con ϕ1 = 0, ϕ 2 = 90, ϕ3 = 180, ϕ 2 = 270
∞
∞
c
+ ∑n =1 a n cos(2nπf 0 t ) + ∑n =1 b n sin( 2nπf 0 t )
2
u M ( t ) = V sin( 2πf p t + 0) si '00' 


u M ( t ) = V sin( 2πf p t + 90) si '01' 


u M ( t ) = V sin( 2πf p t + 180) si '11' 
u ( t ) = V sin( 2πf t + 270) si '10'
p
 M

u m (t ) =
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación QPSK.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación QAM.
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La modulación QAM (Quadrature Amplitude Modulation) es una variante de la
modulación ASK y PSK. En este tipo de modulación se emplean distintas
amplitudes y desplazamientos de fase de la señal portadora.
Desplazamiento en fase y tiene en cuenta cambios en la amplitud.
Se pueden usar 8 ángulos de fase para tener varias amplitudes.
En un modem a 9.600 bps se utilizan 12 ángulos de fase, cuatro de los cuales
tienen dos posibles amplitudes.
Existen numerosas variaciones posibles en la modulación QAM en función del
número de niveles de señalización que se emplean. De ahí que se haya
diseñado una herramienta gráfica, conocida como ‘Diagrama de Fase’.
El diagrama de fase se usa para aumentar el número de niveles e indica la
codificación de cada cambio de fase y amplitud.
III.Codificación de la información
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14
Señalización Banda Modulada
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Ejemplo de Diagramas de fase.
Modulación 1bit/baudio
Modulación QPSK
Modulación QAM
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
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Comparación de Prestaciones en función del ancho de banda.
Modulación
ASK
Ancho de Banda
FSK
PSK
r : filtrado (0 < r < 1)
∆f = f p 2 − f c = f p1 − f c
BT = (1 + r ) ⋅ Vt
BT = 2∆f + (1 + r ) ⋅ Vt
BT = (
1+ r
1+ r
) ⋅ Vt = (
) ⋅ Vt
n
log 2 Vt : velocidad de transmisión
BT : ancho de banda
n : nº de bits codificados por elemento de señalización
: nº de elementos de señalización
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación PCM.
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Modulación digital por código de pulsos.
Objetivo: Transmitir información analógica a través de medios digitales con
gran ancho de banda.
Forma: señal de pulsos de igual amplitud, duración y posición en el tiempo.
Se basa en el teorema de muestreo:
Si una señal se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una
frecuencia mayor que el doble de la frecuencia más alta de la señal, las
muestras obtenidas contienen toda la información de la señal original.
Codificación: Todas las muestras llevan asignado un código digital.
III.Codificación de la información
31
Señalización Banda Modulada
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Modulación PCM (Pasos).
Paso 1: Muestrear
Paso 2: Cuantizar
La señal moduladora a intervalos de periodo Tm=1/2B.
La señal moduladora divide su rango de valores en un conjunto discreto
de niveles q, tomando un valor fijo de incremento.
El valor muestreado se aproxima por el valor cuantificado más cercano.
Paso 3: Codificar
Cada nivel se codifica asignándole un código binario de n bits, siendo q=2n
La señal moduladora se sustituye por los pulsos codificados para cada
nivel, donde Vt=nfm
III.Codificación de la información
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16
Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación PCM: Pasos 1 y 2.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Frecuencia máxima de
muestreo en el medio
f max_ m = 2 B
Máximo nº de bits para la
codificación
nmax =
III.Codificación de la información
Bmedio
Bseñal
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación PCM: Pasos 2 y 3.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Frecuencia máxima de
muestreo en el medio
f max_ m = 2 B
Máximo nº de bits para la
codificación
nmax =
III.Codificación de la información
Bmedio
Bseñal
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Señalización Banda Modulada
Modulación PCM diferencial.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Modulación digital por código de pulsos diferenciales.
Varía del PCM en el modo de realizar la cuantización de la señal
muestreada.
El tipo de PCM diferencial más conocido es la DM ó modulación
Delta.
Ventajas:
Aumenta la velocidad de transmisión.
Puede emplear medios físicos que tienen limitada su cuantización a un nº
de bits.
Procedimiento de modulación:
Se cuantifica la señal.
Se codifica el incremento entre dos pulsos: ‘1’ si decrece, ‘0’ si crece.
III.Codificación de la información
35
Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación PCM diferencial.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación DM ó modulación delta.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Ventajas:
Inconvenientes:
Reduce la información a transmitir.
Precisa de ancho de banda más pequeños.
Sencillez de implementación respecto a PCM.
Imposibilidad de codificar señales constantes.
Peor SNR para la misma velocidad de transmisión que PCM.
Procedimiento de modulación:
Se cuantifica la señal de entrada analógica aproximándola mediante una
función escalera
Se codifica el incremento entre dos pulsos como ‘1’
Se codifica el decremento entre dos pulsos como ‘0’
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Ejemplo de Modulación DM.
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Modulación DM ó modulación delta.
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Amplitud
de señal
Función escalera
Entrada analógica
Ruido de sobrecarga
en la pendiente
Ruido de
cuantización
escalón
Periodo de
muestreo
Tiempo
Salida
DM
Imagen cortesía de “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición.
III.Codificación de la información
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Señalización Banda Modulada
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Modulación PCM por pulsos predictivos.
Se basa en la interpolación de valores anteriores de la señal para
predecir el siguiente valor que tomará.
Se transmite la codificación de la diferencia entre el valor real y el
predictivo en cada instante de muestreo.
Ventajas:
Mayor precisión en la transmisión de señales analógicas que la PCM
diferencial.
Aprovecha mejor el ancho de banda, ya que utiliza menos bits para
codificar las diferencias.
Mayor velocidad de transmisión.
III.Codificación de la información
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20
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Contenidos
1. Señales y tipos de señalización.
2. Banda Base.
3. Banda Modulada.
4. Multiplexación.
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Multiplexación
Se usa para hacer eficiente la comunicación por líneas de alta
velocidad.
Se permite que varias fuentes de transmisión compartan una
capacidad de transmisión superior. Es decir, permite establecer
varios canales de datos en un único circuito de datos.
III.Codificación de la información
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21
Multiplexación
Tipos de multiplexación (I)
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Por división de frecuencias, FDM (Frequency Division Multiplexing)
Se usa con señales analógicas.
Se asigna una banda de frecuencias a cada señal a transmitir por el
medio.
Se emplea cuando el rango de frecuencias del ancho de banda útil del
medio supera el ancho de banda requerido por cada señal que se desea
transmitir.
Por división de tiempo, TDM (Time Division Multiplexing)
Se usa con señales digitales o analógicas que transportan datos digitales.
Se transmiten los datos de diversas fuentes mediante tramas repetitivas.
Cada trama consta de un conjunto de ranuras temporales (porciones de
tiempo), y se asigna a cada fuente una o más ranuras por trama.
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Tipos de multiplexación (II)
Por longitud de onda, WDM (Wave Division Multiplexing)
Se usa con señales luminosas sobre un mismo enlace de fibra óptica.
La técnica es conceptualmente similar a la FDM, consiste en combinar
señales con frecuencias distintas. La diferencia es que en WDM las
frecuencias de las señales son muy altas comparadas con las que se
emplean en FDM.
Por división de código, CDMA (Code Division Multiple Access)
Es una técnica de multiplexación que consiste en transmitir varias señales
por un mismo medio compartiendo frecuencias y tiempos, pero usando
codificaciones distintas para cada señal.
Las codificaciones se llevan a cabo empleando patrones de bits validos o
códigos de línea.
Se emplea en transmisiones inalámbricas (Wifi 802.11n, GSM, 3G, etc.).
III.Codificación de la información
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22
Multiplexación
Multiplexación FDM
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
El ancho de banda útil del medio supera el ancho de banda
requerido del canal.
Cada señal se modula con una frecuencia portadora diferente.
Las frecuencias portadoras están separadas de manera que las
señales no se solapen.
Reparte el ancho de banda del medio en ventanas de frecuencia
donde introducir espectros a transmitir de forma simultanea
Bmedio = ( Bcanal + ∆B) ⋅ n
Asignación de canal, incluso si no hay datos.
Ejemplo: La radio convencional, televisión por cable, televisión
convencional, ADSL.
III.Codificación de la información
45
Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Multiplexación FDM
Señal FDM
Señal de banda
base compuesta
Señal moduladora en banda
base compuesta
Multiplexación en transmisor
Señal FDM
Demultiplexación en Receptor
Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio de Publicaciones Universidad de Alicante,
variación de la proporcionada en “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición (pág. 226).
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Multiplexación TDM
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
La velocidad de transmisión por el medio excede la velocidad de
las señales digitales a transmitir.
Mezcla temporal de varias señales digitales.
El proceso de mezcla puede ser a nivel de bits o en bloques de
octetos.
Las ranuras temporales se asignan las distintas fuentes de
manera estática (TDM síncrona) o dinámicamente (TDM
estadística).
III.Codificación de la información
47
Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Multiplexación TDM síncrona
Secuencia TDM
Secuencia TDM
modulada
Ranura temporal: puede estar vacía u ocupada
Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio de Publicaciones Universidad de Alicante,
variación de la proporcionada en “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición (pág. 231).
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Ejemplo real de trama Multiplexación TDM síncrona.
Ranura
temporal 1
1 trama = 193 bits; 125 µs
Ranura
temporal 2
Ranura temporal
24
Ejemplo: Se quieren multiplexar 24 canales, sabiendo que por cada canal se envía una trama de 8 bits y
que se necesita 1 bit de limitador F para determinar cada remesa o envío, y que la codificación de las
señales a enviar se realiza por PCM a una velocidad de 8000 muestras segundo.
1 trama = 256 bits; 125 µs
Ranura
temporal 0
Ranura
temporal 1
Ranura
temporal 2
Ranura
temporal 31
Canal de delimitación
Igual al anterior pero usando 31 canales de multiplexación, y PCM de 8000 muestras segundo.
Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio de Publicaciones Universidad de Alicante,
variación de la proporcionada en “Comunicaciones y Redes de Computadores” Williams Stallings. Ed. Prentice Hall. 6º Edición (pág. 238).
III.Codificación de la información
49
Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Tipos Multiplexación TDM síncrona
Misma tasa de datos para los n dispositivos conectados.
Estrategia: Emplear n ranuras de tiempo. De este modo, se asigna una
ranura a cada dispositivo. Si la duración en tiempo de la trama de datos
que componen los datos entremezclados es T, entonces la duración de
cada ranura de tiempo será de T/n.
Distinta tasa de datos para los n dispositivos conectados.
Tasa de datos distinta en los dispositivos, pero la tasa de un dispositivo es
múltiplo de la de otros.
Estrategia: Asignación de múltiples ranuras o multiplexación
multinivel.
Tasa de datos distinta en los dispositivos, y esas tasas no correspondan a
valores múltiplos enteros unos de otros.
Estrategia: Inserción de pulsos también llamada inserción de bits.
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Ejemplos de estrategias en TDM síncrona (I)
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
TDM Síncrono tantas ranuras como dispositivos
TDM Síncrono Multinivel
Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de
Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio
de Publicaciones Universidad de Alicante,
variación de los ejemplos proporcionados en
“Transmisión de datos y redes de
comunicaciones” Behrouz A. Forouzan. Ed. Mc.
Graw-Hill 4 º Edición (págs. 167-170).
TDM Síncrono con Múltiples ranuras
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Ejemplos de estrategias en TDM síncrona (II)
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
TDM Síncrono con Inserción de bits
TDM Síncrono con ranuras vacias
Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de
Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio
de Publicaciones Universidad de Alicante,
variación de los ejemplos proporcionados en
“Transmisión de datos y redes de
comunicaciones” Behrouz A. Forouzan. Ed. Mc.
Graw-Hill 4 º Edición (págs. 167-170).
TDM Estadística
III.Codificación de la información
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Multiplexación
Redes – Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. 2010-11
Comparación TDM síncrona & TDM estadística
En una TDM síncrona se desaprovechan muchas de las ranuras
temporales, asigna incluso sino se transmiten datos.
La TDM estadística distribuye las ranuras de manera dinámica,
basándose en la demanda.
La velocidad de la línea multiplexada en TDM estadística es
menor que la suma de las velocidades de las líneas de entrada.
III.Codificación de la información
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