Análisis de circuitos y sistemas de telecomunicaciones

Transcripción

1 Análisis de circuitos y sistemas de telecomunicaciones Trabajo Práctico 2: Emitiendo y recibiendo mensajes Introducción Para diseñar un sistema de comunicaciones a distancia, basados en componentes eléctricos, es necesario tomar decisiones acerca de los siguientes aspectos: - el circuito necesario para enviar la información, - el código utilizado para la transmisión y la recepción, - las reglas o protocolo para su uso, - el modo en que se van a recibir las señales (sonoras o visuales, por ejemplo). Las soluciones pueden diferenciarse por los circuitos o por los métodos de transmisión que utilizan. Entre las variables a tener en cuenta al momento de evaluar y comparar las diferentes soluciones, se encuentran las siguientes: - velocidad de transmisión, - costo de implementación, - facilidad de uso, - confiabilidad. En las siguientes actividades se propone el análisis de diferentes sistemas de comunicaciones. Se trabajará con el software Crocodile como una herramienta para representar y simular el comportamiento de dichos sistemas, prestando atención a los circuitos, los códigos y los protocolos. Análisis de un caso Entre los problemas que surgen al momento de enviar mensajes, mediante circuitos eléctricos, se encuentran los siguientes: Cómo se entera el receptor que existe un emisor interesado en enviarle un mensaje? Cómo puede asegurarse el emisor que el receptor se encuentra preparado para recibir el mensaje? Cómo puede saber el receptor en qué momento finaliza el mensaje? Para resolver algunas de estas cuestiones, un grupo de diseñadores propuso el siguiente sistema pensado para transmitir el estado del clima desde una estación meteorológica remota a la central: Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 1/8

2 Interruptor LPT: Lo utiliza el emisor, antes de comenzar a enviar el mensaje, para avisar que está Listo Para Transmitir. Lamparita superior: Le informa al receptor que el emisor está listo para transmitir. Pulsador MSJ: Lo utiliza el emisor para enviar el Mensaje utilizando combinaciones de pulsos cortos y largos según un código tipo Morse. Lamparita inferior: Le muestra al receptor los pulsos cortos o largos enviados según el código correspondiente. Pulsador LPR: Le permite al receptor avisar que se encuentra Listo Para Recibir el mensaje. Zumbador: Le avisa al emisor que el receptor está listo para recibir el mensaje. Soleado Lluvioso - Parcialmente nublado Nublado - Nevando - Lluvias y nevadas... Inestable -- Sin datos --- pulso corto - pulso largo 1. Representar el circuito mediante el Crocodile y simular su funcionamiento, probando tanto el código como el protocolo. Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 2/8

3 2. El interruptor LPT se emplea también para avisar que se ha terminado de enviar el mensaje. Durante la transmisión del mensaje, la lamparita superior se encontrará prendida o apagada? Por qué? Por qué piensan que, para esa función, se elige un interruptor en lugar de un pulsador? 3. Escribir un breve manual de instrucciones que explique como operar el sistema. Incluir una sección dedicada al emisor y otra al receptor. 4. Clasificar los elementos del sistema según se utilicen para la transmisión y recepción del mensaje o para el control de la comunicación. 5. Justificar si el sistema utiliza comunicación serie o paralelo Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 3/8

4 Propuestas para mejorar el sistema La ingeniera, responsable de la selección del sistema a implementar, considera muy conveniente la solución sugerida por el grupo de diseñadores debido a que posee un protocolo que ayuda a que la comunicación sea segura. A pesar de esto, piensa que el sistema es caro debido a que utiliza 4 (cuatro) cables para unir al emisor con el receptor. Ella sabe que, en caso de que la distancia sea muy grande, el costo de los cables comienza a ser un factor decisivo para el diseño de un sistema de comunicaciones. Será posible resolver el problema utilizando un circuito con solo dos conductores entre la estación y la central? (pregunta la ingeniera a los diseñadores). El grupo de diseñadores, luego de ensayar con varios circuitos, propuso las siguientes alternativas para mejorar el sistema: Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 4/8

5 1. Representar ambos circuitos mediante el Crocodile y simular su funcionamiento. Es posible con estos circuitos utilizar el mismo código tipo Morse, propuesto anteriormente? Por qué? 2. Proponer, para cada uno de los circuitos, un protocolo que asegure una comunicación efectiva. Tener en cuenta que es necesario enviar una señal de aviso cada vez que se va a enviar un mensaje, así como también señales que informen que el receptor se encuentra listo para recibir los mensajes. Incluir también señales de fin de mensaje y de mensaje recibido. CIRCUITO A CIRCUITO B Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 5/8

6 Clasificación de sistemas de comunicaciones. Los primeros sistemas de comunicación a distancia, basados en señales eléctricas, sólo permitían transmitir información en un solo sentido (sistemas simplex ). Además, la comunicación, se establecía entre un único emisor y un único receptor (comunicación punto a punto ). Con el tiempo fueron desarrollándose sistemas capaces de transmitir información en ambos sentidos, lográndose además que un emisor pueda transmitir a varios receptores a la vez y que un receptor sea capaz de recibir información proveniente de varios emisores diferentes. En base a esto pueden encontrarse, por ejemplo, sistemas de comunicación con estructuras simplex y punto a punto, semiduplex y multipunto, etc. Identificar a qué estructura de comunicación corresponde cada uno de los siguientes sistemas y completar la tabla. Sistema de comunicaciones Circuito de la página 1 Estructura de comunicación Circuito A Circuito B Handy Teléfono Telégrafo Eléctrico Telégrafo óptico (Chappe) Radio Televisión Telefonía celular Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 6/8

7 Ejercicios 1. Analizar los circuitos de la imagen y responder las consignas que aparecen a continuación. Circuito 1 Circuito 2 Circuito 3 Circuito 1 Qué ocurre si los dos emisores intentan transmitir simultáneamente? Abrir el archivo adquisición.cxt y comprobar con el Crocodile, el funcionamiento del circuito. Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 7/8

8 Circuito 2 Que función cumple la lamparita en este circuito? Abrir el archivo difusión.cxt y comprobar con el Crocodile, el funcionamiento del circuito. Circuito 3 Permite realizar una comunicación dúplex? Por qué? Es posible establecer comunicaciones privadas entre dos usuarios cualesquiera? Por qué? Abrir el archivo red.cxt y comprobar su funcionamiento. Análisis de Circuitos y Sistemas de Telecomunicaciones pag. 8/8