Índice general. Terminología. Terminología
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- Manuela Marín Córdoba
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1 Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios Curso 2007/2008 Índice general TEMA 2 Transmisión de datos Transmisión de datos y señales Medios de transmisión guiados Medios de transmisión no guiados Multiplexación sobre un medio Miguel A. Gómez Hernández ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (2) Terminología Terminología Señal Representación eléctrica o electromagnética de datos Transmisión Comunicación de datos entre dos o más agentes mediante la propagación a través de un medio y el procesamiento de señales Los agentes que intervienen pueden ser Transmisor Receptor Un medio puede ser Guiado (la señal está confinada a un camino) No guiado (la señal no está confinada) Un medio de transmisión guiado puede ser Punto a punto (sólo intervienen dos agentes) Multipunto (múltiples agentes utilizan el mismo medio) Un enlace puede ser Directo (no hay agentes intermedios) Indirecto (hay agentes intermedios) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (3) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (4)
2 Terminología Señales en el dominio temporal Transmisión Simplex Ej. Televisión Semiduplex o Half-duplex Ej. Walkie-talkies Full duplex Ej. Teléfono En el dominio del tiempo Señal discreta (digital) Señal continua (analógica) Ojo! Se pueden transmitir datos usando los dos tipos de señales En el dominio del tiempo Señal periódica Señal no periódica ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (5) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (6) Señal senoidal Señal senoidal Amplitud de pico (A) Máxima tensión Voltios Frecuencia (f) Tasa de cambio de la señal Hertzios (veces por segundo) Fase Desplazamiento de la señal ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (7) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (8)
3 Adición de senos Dominio de la frecuencia Análisis de Fourier Cualquier señal puede expresarse como una suma de (infinitos) senos ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (9) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (10) Espectro y ancho de banda Señal con CC Espectro Rango de frecuencias de una señal Ancho de banda Anchura del espectro Componente de corriente continua (CC) Componente de frecuencia cero ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (11) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (12)
4 Digital vs. Analógico Pueden ser digital o analógico: Datos Señales Transmisión Todas las combinaciones son posibles!! Digital vs. Analógico Datos analógicos Señales analógicas Ej.: Teléfono Datos digitales Señales analógicas Ej.: Modem Datos analógicos Señales digitales Ej.: CODEC de tarjeta de sonido de PC Datos digitales Señales digitales Ej.: RS-232, USB,... ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (13) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (14) Digital vs. Analógico Transmisión analógica Uso de amplificadores Distorsión de la señal porque también se amplifica el ruido Transmisión digital Uso de repetidores (regeneradores) Es necesario que la señal sea digital o que transporte datos digitales Opción fundamental de la industria y los usuarios No se usa la transmisión analógica de señales digitales El resto de las combinaciones sí ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (15) Filtrado Se recibe una señal con componentes en muchas frecuencias Se filtran las frecuencias que interesan Se atenúan el resto Ej. Al sintonizar la radio Ajustamos un filtro sobre la señal RF ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (16)
5 AB y tasa de transmisión Problemas de la transmisión Medios de transmisión con AB limitado Sólo en un rango limitado de frecuencias se mantiene el espectro de la señal Limitaciones en la tasa de transmisión Si se transmite R max =2BW R (bits/s) BW (Hz) Para canales sin ruido Señales con dos niveles de tensión La señal recibida no es la transmitida. Distorsión por: Atenuación Distinta a distintas frecuencias Retardo Distinto a distintas frecuencias Ruido Térmico Interferencia Impulsivo... ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (17) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (18) AB y tasa de transmisión con ruido En presencia de ruido A un mismo ancho de banda Menor tasa de transmisión C=BW log 2 (1+P señal /P ruido ) C (bits/s) es CAPACIDAD DE CANAL Si R<C teóricamente se puede transmitir sin errores (límite de Shannon) Resumen Ancho de banda Rango de frecuencias Es un recurso Filtrado Nos permite separar frecuencias Transmisión de datos digitales A mayor AB disponible, mayor tasa binaria Influencia del ruido ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (19) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (20)
6 Índice general Par trenzazo Transmisión de datos y señales Medios de transmisión guiados Medios de transmisión no guiados Multiplexación sobre un medio Hilos de cobre aislados y enrollados Típico del teléfono AB depende del grosor y longitud Típico UTP 5 con conector RJ-45 Barato ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (21) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (22) Cable coaxial Fibra óptica AB depende de la longitud Coaxial de 50Ω Amarillo (10base5) y negro (10base2) Coaxial de 75Ω Cable de televisión Barato Necesidad de conversores electro-ópticos LED, láser Fotodiodo Fibras monomodo, multimodo Alto AB Caro ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (23) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (24)
7 Estándar físico del IEEE Índice general 10base5 10base2 10baseT Cable Coaxial grueso Coaxial delgado Par trenzado Segmento máximo 500m 200m 100m Nodos por segmento <100 <30 <1000* Uso Backbone intraedificios Redes locales Redes locales, reutilización teléfono Coste Medio Bajo Bajo Transmisión de datos y señales Medios de transmisión guiados Medios de transmisión no guiados Multiplexación sobre un medio 10baseF Fibra óptica 2000m <1000* Backbone entre edificios Alto Estándares a 10Mbps *con un hub ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (25) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (26) Espectro electromagnético Microondas terrestres Propagación en línea recta Enlaces dirigidos Antenas parabólicas Alto ancho de banda (1-10 GHz) Coste Antenas Lugar para poner antenas ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (27) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (28)
8 Microondas por satélite Infrarrojos El satélite es sólo un repetidor Puede haber varios saltos Distinta frecuencia en enlace ascendente y descendente Puede estar muy enfocado o no Alto ancho de banda (2-40 GHz) Coste Satélite (caro) Antenas (barato) Pero normalmente alquilar un canal es barato Absorción por paredes Conexión de dispositivos En la misma habitación Wireless LANs ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (29) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (30) Radio Resumen Transmisión omnidireccional Normalmente para difusión No necesitan antenas parabólicas Muchas interferencias Ej. Wireless LANs actuales Radio Microondas terrestres Microondas por satélite Distancia Alta Alta Muy alta Uso Difusión (TV, radio AM y FM) voz (móviles), interconexión de redes Difusión TV, telefonía larga distancia, redes privadas Coste Muy bajo Menor que cable, mayor que satélite Bajo (repartiendo) Infrarrojos Baja LANs sin cables Bajo ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (31) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (32)
9 Índice general Multiplexación sobre un medio Transmisión de datos y señales Medios de transmisión guiados Medios de transmisión no guiados Multiplexación sobre un medio Medio de transmisión es caro Hay que compartir el circuito de datos Canales Técnicas de multiplexación Por división en frecuencia (FDM) Por división en tiempo (TDM) Estadística por división en tiempo (STDM) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (33) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (34) Multiplexación sobre un medio FDM ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (35) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (36)
10 TDM STDM Si alguna de las fuentes no transmite En TDM o FDM Ancho de banda desperdiciado TDM estadístico Más fuentes que ranuras en trama El multiplexor sondea qué fuentes tienen datos Se llena la trama con unas pocas fuentes Si hay exceso de datos, se guardan en buffers Peligro de congestión ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (37) ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (38) STDM ARSS/ITT-IT CURSO 07/08 TEMA 2 (39)
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