TC - Transmisión por Cable

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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona TSC - Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones GRADO EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria) GRADO EN INGENIERÍA FÍSICA (Plan 2011). (Unidad docente Optativa) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano, Inglés Profesorado Responsable: Otros: Gené Bernaus, Joan Manuel Lázaro Villa, José Antonio Junyent Giralt, Gabriel Capacidades previas - Conocimientos de comunicaciones digitales paso-banda - Conocimientos de propagación electromagnética en guías de onda Requisitos INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES - Prerrequisito RADIACIÓN Y PROPAGACIÓN Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Genéricas: ECI. EXPERIMENTALIDAD Y CONOCIMIENTO DE LA INSTRUMENTACIÓN: desenvolverse de forma competente en un entorno de laboratorio del ámbito TIC. Operar instrumentación y herramientas propias de las ingenierías de telecomunicación y electrónica e interpretar sus manuales y especificaciones. Evaluar los errores y las limitaciones asociados a las medidas y resultados de simulaciones. Transversales: URI. USO SOLVENTE DE LOS RECURSOS DE INFORMACIÓN - Nivel 2: Después de identificar las diferentes partes de un documento académico y de organizar las referencias bibliográficas, diseñar y ejecutar una buena estrategia de búsqueda avanzada con recursos de información especializados, seleccionando la información pertinente teniendo en cuenta criterios de relevancia y calidad. COE. COMUNICACIÓN EFICAZ ORAL Y ESCRITA - Nivel 2: Utilizar estrategias para preparar y llevar a cabo las presentaciones orales y redactar textos y documentos con un contenido coherente, una estructura y un estilo adecuados y un buen nivel ortográfico y gramatical. Metodologías docentes - Clases expositivas - Clases de aplicación - Clases de laboratorio - Trabajo en grupo (no presencial) - Ejercicios - Presentaciones orales - Pruebas de respuesta corta - Pruebas de respuesta llarga 1 / 8

2 Objetivos de aprendizaje de la asignatura Conocimiento de los fundamentos teóricos tanto de los dispositivos como de las tecnologías en las que se basan los sistemas de telecomunicaciones por cable: líneas de transmisión conductoras y fibras ópticas. Capacidad de evaluar y diseñar los diferentes sistemas de trasmisión por cable en función de las necesidades de capacidad y distancia. Conocimiento, i dominio en su uso, del equipamiento de medida propia de los sistemas de transmisión por cable. Capacidad de analizar las especificaciones de los componentes habituales de los sistemas de comunicación por cable. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 52h 34.67% Horas grupo pequeño: 13h 8.67% Horas aprendizaje autónomo: 85h 56.67% 2 / 8

3 Contenidos Tema 1. Introducción a las Comunicaciones por Cable Aprendizaje autónomo: 2h - Evolución histórica de las comunicaciones por cable - Estado del arte de las comunicaciones por cable - Elementos de un sistema de comunicaciones por cable Tema 2. Transmisión por Línea Conductora Dedicación: 30h Grupo grande/teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 20h - Conceptos Básicos de Líneas de Transmisión - Tecnología XDSL - Tecnología CATV Tema 3. Fibras y Cables Ópticos Dedicación: 29h Grupo grande/teoría: 10h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 15h - Óptica de rayos: ángulo crítico, ángulo de aceptación, apertura numérica. Pérdidas de acoplamiento. - Óptica electromagnética: modas de propagación, frecuencia normalizada. - Atenuación en fibras ópticas. - Dispersión en fibras ópticas: dispersión modal, dispersión cromática, dispersión del modo de polarización. - Función de transferencia de una fibra óptica. - Fabricación de fibras i cables ópticos. 3 / 8

4 Tema 4. Transmisores Ópticos Dedicación: 35h Grupo grande/teoría: 12h Aprendizaje autónomo: 21h - Interacción luz-materia. Absorción, emisión espontánea, emisión estimulada. - Materiales semiconductores. Unión PN. Heterojunction. - Láser: principio de funcionamiento. Modelo matemático del láser Fabry-Perot. Corriente umbral. Función de transferencia. Modulación directa del láser. - Estructuras Láser avanzadas. Láser DFB, Láser VCSEL. - Moduladoras externos. Modulador de electro-absorción. Modulador Mach-Zehnder. - Modulación de la intensidad y de la fase. Tema 5. Receptores Ópticos Dedicación: 20h Grupo grande/teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 10h - Fotodetectores: PIN y APD. - Ruido en fotodetección: ruido shot, corriente de oscuridad, ruido térmico. - Detección directa. Pulsos y filtros ideales. - Relación señal a ruido eléctrica (ESNR). Tema 6. Amplificadores Ópticos Dedicación: 10h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 1h Aprendizaje autónomo: 5h - Conceptos básicos de amplificación: ganancia y saturación. - Amplificadores ópticos semiconductores (SOA). - Amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA). - Ruido ASE. Relación señal a ruido óptica (OSNR). 4 / 8

5 Tema 7. Sistemas de Transmisión por Fibra Óptica Dedicación: 18h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 10h - Gestión de la atenuación del canal. - Gestión de la dispersión del canal. - Estimación de la probabilidad de error (BER) en sistemas con modulación de la intensidad y detección directa. Tema 8. Redes Ópticas Aprendizaje autónomo: 2h - Redes de transporte ópticas. - Redes de acceso ópticas. 5 / 8

6 Planificación de actividades Práctica Laboratorio 0 Introducción al Laboratorio de Transmisión por Cable Práctica Laboratorio A Medida de las Características de transmisión de Líneas Conductoras y Fibras Ópticas Práctica Laboratorio B Medida de los Parámetros Características de la Fibra Óptica Práctica Laboratorio C Medidas de Reflectometría en Enlaces Ópticos Práctica Laboratorio D Sistema de Transmisión Óptico Pràctica Laboratorio E Simulación de Sistemas de Transmisión por Fibra Óptica Ejercicios de Fibras Ópticas Grupo grande/teoría: 4h Resolución de problemas de fibras ópticas 6 / 8

7 Ejercicios de Transmisores Ópticos Grupo grande/teoría: 4h Resolución de problemas de transmisores ópticos Ejercicios de Receptores Ópticos Grupo grande/teoría: 4h Resolución de problemas de receptores ópticos Presentación Oral Dedicación: 6h Grupo grande/teoría: 6h Presentaciones sobre la temática de línea conductora Examen Parcial 1 Control sobre la temática de fibras ópticas Examen Parcial 2 Control sobre la temática de transmisores ópticos Examen Final Examen final de la asignatura 7 / 8

8 Sistema de calificación Examen final: 20% Exámenes parciales: 50-60% Ejercicios: 0-10% Prácticas de laboratorio: 20% Bibliografía Básica: Agrawal, G. P. Fiber-optic communication systems. 4th ed. Hoboken, New Jersey: Wiley, ISBN Ramo, Simon; Whinnery, John R; Van Duzer, Theodore. Fields and waves in communication electronics. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, cop ISBN Saleh, B.E.A.; Teich, M.C. Fundamentals of photonics. 2nd ed. New York [etc.]: John Wiley & Sons, ISBN Complementaria: Starr, T.; Cioffi, J.M.; Silverman, P. Understanding digital subscriber line technology. Upper Saddle River: Prentice Hall, ISBN Large, D.; Farmer, J. Broadband cable access networks : the HFC plant. 3th ed. Burlington, MA: Morgan Kaufmann/Elsevier, ISBN / 8