UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Integrantes:

Grimon, Yoel

Negrón, Carlos

CANALES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

Profesor:Ing. Romero Henry

CANAL O MEDIO DE TRANSMISIÓN

Cable de fibra óptica Antena parabólica Satélite

Así mismo la capacidad de un canal se conoce como la cantidad máxima de información que se puede transmitir por este.

Se define como el medio por el cual son transmitidos los datos contenidos en una señal desde un punto a otro.

CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE TRANSMISIÓN

Velocidad de Transmisión: Velocidad, expresada en bits por segundo (bps) a la que se pueden transmitir los datos.

Ancho de Banda: El ancho de banda de la señal transmitida estará limitado por el transmisor y por la naturaleza del medio de transmisión

CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE TRANSMISIÓN

Ruido: Nivel medio de ruido que se presenta a través del canal de transmisión.

Las limitaciones para una canal de transmisión, en cuanto al ancho de banda, dificultad de transmisión, interferencias y velocidad, surgen mayormente por las características físicas del canal o del transmisor utilizado.

OTRAS CARACTERÍSTICAS

También se debe tomar en cuenta lo siguiente para determinar la distancia y velocidad de transmisión:

Dificultad de Transmisión: estas como la atenuación limitan la distancia. En los medios guiados, el par trenzado sufre mayores adversidades que el cable coaxial que a su vez es mas vulnerable que la fibra óptica.

Interferencias: Se presentan cuando se trabaja con dos señales con bandas de frecuencia muy próximas. Son mas relevantes en los medios no guiados, sin embargo en los medios guiados, las emisoras de cables cercanos pueden causar interferencias por lo que es conveniente apantallar el medio guiado que se utilice.

Receptores: Los medios guiados pueden usarse para enlazar punto a punto o enlaces compartidos, por lo que se necesitan conectores los que atenuarían la señal y disminuiría la velocidad y distancia de transmisión.

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Señales Analógicas y Digitales

Señales Analógicas y Digitales

Caracteristicas en las Señales Analógicas:

Mayor resistencia a la atenuación, sin embargo es sensible al ruido ya que para transmisiones a largas distancias los sistemas necesitan amplificadores que inyecten energía a la señal. Lamentablemente los amplificadores también dan mayor energía a los componentes del ruido, además de que si la señal contiene datos digitales los amplificadores solo agravaran los errores.

Ventajas y Desventajas

Ventajas y Desventajas

Caracteristicas en las Señales Digitales:

Mayor resistencia al ruido y mas económico, pero mas susceptible a la atenuación. Actualmente es las transmisión mas utilizada en parte por las siguientes razones:

Tecnología Digital: Avance en la circuitería digital.

Integridad de los datos: Repetidores no acumulan ruido por lo que se puede transmitir aun con sistemas inferiores.Utilización de la capacidad: Es necesaria la multiplexación para usar todo el ancho de banda de los canales de transmisión actuales.

Señal analógica Señal digital

Datos analógicos Hay dos alternativas: (1) La señal ocupa el mismo espectro que los datos analógicos (2) Los datos analógicos se codifican ocupando una porción distinta del espectro.

Hay dos alternativas: (1) La señal ocupa el mismo espectro que los datos analógicos (2) Los datos analógicos se codifican ocupando una porción distinta del espectro.

Datos digitalesLos datos digitales se codifican usando un módem para generar una señal analógica

Hay dos alternativas: (1) La señal consiste en dos niveles de tensión que representan valores binarios. (2) Los datos digitales se codifican para producir una señal digital con las propiedades deseadas.

Según los Datos de Entrada:

TRANSMISIÓN DE DATOS ANALÓGICOS Y DIGITALES

Según el Procesamiento de la Señal :Transmisión Analógica

Transmisión Digital

Señal Analógica Se propaga a través de amplificadores; se trata de igual manera si la señal se usa para representar datos analógicos o digitales.

Se supone que la señal analógica representa datos digitales. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor, los datos digitales se obtienen de la señal de entrada y se usan para regenerar una nueva señal analógica de salida.

Señal Digital No se usa. La señal digital representa una cadena de unos o ceros, los cuales pueden representar datos digitales o pueden ser resultados de la codificación de datos analógicos. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor se recupera la cadena de unos y ceros de la señal de entrada, a partir de los cuales se genera la nueva cadena de salida.

VELOCIDAD DE SEÑALIZACIÓN DE NYQUIST Nyquist determino que la máxima velocidad alcanzable para un ancho de banda dado es dos veces dicho ancho de banda si no existe ruido. También se conoce como una condición que se produce cuando la frecuencia de la señal de muestreo es igual al doble de la frecuencia máxima de la señal de información.

Esto es FS = 2 FM Donde :

FS es la frecuencia de la señal de muestreo FM es la frecuencia máxima de la señal de información).

CAPACIDAD DE CANAL DE SHANNON

La capacidad de un canal de comunicación es la cantidad máxima de información que puede transportar dicho canal de forma fiable, es decir, con una probabilidad de error tan pequeña como se quiera. Normalmente se expresa en bits/s (bps). Es posible transmitir información libre de ruido siempre y cuando la tasa de información no exceda la capacidad del canal .

La capacidad teórica máxima de un canal de comunicaciones limitado en banda con ruido AWGN (ruido blanco aditivo gausiano) responde a la ecuación:

C: capacidad del canal, en bits por segundoB: ancho de banda del canalSNR: relación señal ruido

b p ssb it s

S N RBC 1*lo g 2

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

En un sistema de transmisión se sabe que la señal recibida no será exactamente igual a la señal emitida esto es debido a ciertas interferencias o dificultades durante la transmisión de la información. Estas pueden ser:

AtenuaciónDistorsión del Retardo

Ruido

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

ATENUACIÓN

Es el proceso en el que la energía de una señal disminuye a medida que esta es transmitida a mayor distancia en cualquier sistema de transmisión.

En los medios guiados solo depende de la distancia mientras que en los no guiados también depende de las condiciones atmosféricas.

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Consideraciones de la señal recibida con respecto a la atenuación

Suficiente energía para que el circuito receptor pueda detectarla adecuadamente.

Nivel suficientemente mayor al ruido de la señal.

La atenuación crece en función de la frecuencia

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Primeros dos puntos pueden solucionarse fácilmente colocando amplificadores o repetidores según sea la señal transmitida.

El tercer punto va dirigido especialmente para señales analógicas. Esto puede solucionarse mediante la ecualización; en las líneas telefónicas se suele cambiar las propiedades eléctricas del canal usando bobinas de carga que suavicen la atenuación.

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

La atenuación puede calcularse mediante la siguiente ecuación:

dB1000

Pf

P

10log10

fN

P1000: potencia de referencia para una potencia conocida a 1000 HzPf: potencia medida para una frecuencia “f” cualquiera

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Distorsión de Retardo

Se debe a que la velocidad de propagación de la señal en el canal varía con la frecuencia. Para una señal de banda limitada, la velocidad tiende a ser mayor cerca de la frecuencia central y disminuye al acercarse a los extremos de la banda.

De acuerdo con esto, las distintas componentes en frecuencia llegarán al receptor en diferentes instantes de tiempo.

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

De gran importancia en la transmisión de datos digitales.

EjemploSe desea transmitir una cadena de bits, debido a la distorsión del retardo; algún componente de la señal de un bit podría desplazarse hacia otra posición lo que provocaría un gran error en la información transmitida.

Igualmente es aplicada la ecualización para corregir este fenómeno

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

RuidoSon señales no deseadas que se insertan en

la señal transmitida en cualquier punto del canal de transmisión.

Se clasifica en:

Ruido TérmicoRuido de Intermodulación

DiafoníaRuido Impulsivo

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Ruido TérmicoSe origina por la agitación térmica de los electrones, esta presente en cualquier canal de transmisión y no es posible eliminarlo; especialmente dañino en comunicaciones digitales.

Se puede calcular mediante la formula:

N = 10 logk + 10log T + 10log BN: Densidad de Potencia del RuidoT: Temperatura Absoluta (K)B: Ancho de Banda

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Ejemplo

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Ruido de Intermodulación

Es la aparición de señales a frecuencias que sean suma o diferencia de las dos frecuencias originales o múltiplos de estas.

Se produce cuando existe una no linealidad en el transmisor, receptor o en el sistema de transmisión

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

DiafoníaOcurre por acoplamientos no deseados entre las líneas que transportan las señales, originando señales inducidas que se agregan a la señal enviada.

EjemploAl usar el teléfono, en ocasiones puede escucharse otra conversación. Posiblemente por acoplamiento eléctrico entre cables de pares cercanos.

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

Ruido ImpulsivoSe origina con la aparición de picos o pulsos de corta duración y amplitud grande. Se generan por una gran variedad de causas, por ejemplo, perturbaciones electromagnéticas exteriores producidas por el medio ambiente.

Es de mayor relevancia en datos digitales que en los analogicos

DIFICULTADES EN LA TRANSMISIÓN

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

SE CLASIFICAN EN:

Guiados: Son los que proporcionan un camino físico a lo largo de la transmisión. Ej: Pares trenzados, fibra óptica, cables coaxiales

No Guiados: Inalámbricos, no confinan la información a un espacio definido. Utilizan el aire, mar o tierra como medio de transmisión.

PAR TRENZADO

El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos aisladores son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y la diafonía de los cables adyacentes. Está formado por hilos que son de cobre o de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximadamente. .

HISTORIA

El cable de par trenzado es uno de los más antiguos, surgió en 1881, en las primeras instalaciones de Alexander Graham Bell científico en inventor gran contribuyente en el desarrollo en el área de las telecomunicaciones.

ESTRUCTURA DEL CABLE

Este tipo de cable, está formado por el conductor interno el cual está aislado por una capa de polietileno coloreado. Debajo de este aislante existe otra capa de aislante de polietileno, la cual evita la corrosión del cable debido a que tiene una sustancia antioxidante.

Los colores del aislante están estandarizados, en el caso del multipar de cuatro pares (ocho cables), y son los siguientes:

• Blanco-Naranja• Naranja• Blanco-Azul• Azul• Blanco-Verde• Verde• Blanco-Marrón• Marrón

CARACTERÍSTICAS

• Son trenzados para darle mayor estética al terminado del cable, para que las propiedades eléctricas sean estables, aumentar la potencia y para evitar las interferencias entre los cables adyacentes.

• Este tipo de cable se utiliza cuando la LAN tiene un presupuesto limitado o se va a hacer una instalación sencilla, con conexiones simples. Su aplicación se encuentra en redes telefónicas redes LAN y redes de distribución de interiores.

• El para trenzado a diferencia de otros medios permite menor distancia menor ancho de banda y menor velocidad de transmisión.

• Se puede usar para transmitir tanto señales analógicas y digitales.

• Para transmisión de señales digitales (analógicas y digitales) el par requiere repetidores cada 2 o 3 Km.

TIPOS DE PAR TRENZADO

• Cable UTP Unshielded Twisted Pair o Cable trenzado sin apantallar. Son cables de pares trenzados sin apantallar que se utilizan para diferentes tecnologías de red local. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal.

• Cable STP Shielded Twisted Pair o Par trenzado apantallado. Se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet. Es más caro que la versión no apantallada o UTP.

• FTP Foiled Twisted Pair o Par trenzado con pantalla global En este tipo de cable, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una pantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son más parecidas al UTP.

TABLAS RESUMEN

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas:

• Bajo costo en su contratación.

• Alto número de estaciones de trabajo por segmento.

• Facilidad para el rendimiento y la solución de problemas.

• Puede estar previamente cableado en un lugar o en cualquier parte.

Desventajas:

• Altas tasas de error a altas velocidades.

• Ancho de banda limitado.

• Baja inmunidad al ruido.

• Baja inmunidad al efecto crosstalk.

• Alto coste de los equipos.

• Distancia limitada (100 metros por segmento).