Principios de la transmision de datos. Banda base. Modulacion de frecuencia. Modulacion en amplitud. Modulacion de fase. Modos de transmision. Tecnicas de multiplexacion. Tipos de conexión. Conmutación.
TEMA
23. TRANSMISION DE DATOS.
1.- Principios de la transmision de datos.
·
Paralelo. Los datos se trnasmiten
carácter a carácter, por lo que habra tantas lineas por unidades como bits haya
en un carácter. Solo se utiliza para distancias cortas.
·
Serie. Una unica linea a traves de
la cual se envian los bits de un carácter uno tras otro.
El tiempo se
mide en intervalos de tiempo de igual longitud. En cada intervalo se transmite
un bit.
El receptor
observa los valores en los instantes apropiados.
Se necesitan
un reloj en el emisor y otro en el receptor, que son los que dividen el tiempo
en intervalos. También se necesita una sincronización emisor - receptor.
Se utiliza un voltaje V para el
1, y un voltaje 0 para el 0.
Se utilizan señales analogicas
(que son mas faciles de transmitir. La mas sencilla es la onda sinusoidal).
a(t)= A sen (wt + q).
a(t)= Voltaje respecto a t.
A=
Amplitud
w= 2f (f=frecuencia)
q= fase
Las caracteristicas principales
son : Amplitud, frecuencia y fase. Para transmitir datos con estas
señales, se modifica algunas de estas caracteristicas para indicar los estados
logicos de 1 ó 0 (modulacion).
- La modulacion se hace con
referencia a una señal original è
señal portadora.
- Se llama intervalo elemental
al tiempo entre modulaciones sucesivas.
- Se llama Ratio de modulacion
al número de intervalos elementales transmitidos en un segundo. Se mide en
baudios.
- El Ratio de transmisión es el
número de bits transmitidos en un segundo.
Ratio transmision à D
Ratio modulacion à R D
= R x log2 V
Nº valores de voltaje à V
- El ancho de banda es el rango
de frecuencias utilizado por una señal, y cuanto mayor sea el ancho de banda,
mayor sera el ratio de transmision. El ancho de banda depende de la calidad de
la linea.
- Distorsiones de la señal : La señal se transmite con una
cierta fuerza, y se recibe una señal mas debil (atenuacion).
La atenuacion puede distorsionar la señal transmitida. Es una
caracteristica de las lineas de transmision.
- Distorsion de amplitud : número de veces que aumentan o
disminuyen la amplitud de la señal en un instante T.
- Distorsion de fase : Causan cambios de fase relativos a la
portadora.
- Ruido :
·
Termal : Por la agitacion
termal de electrones.
·
De cruce : Procede de la
interferencia con las señales adyacentes.
·
De impulso : Por interruptores.
C
= W log2 (1+ S/N).
C= Capacidad
(bits/s)
W= Ancho de banda
S= Potencia de la
señal
N= Potencia del
ruido.
2.- Métodos de transmisión.
·
Banda base : Se transmite una
señal sin ninguna modificacion, excepto posiblemente una amplificacion y algún
tipo de condificacion que asegure la buena transmision de cadenas largas de 0 y
1 (Se puede utilizar para la codificacion el método NRZ1). Esta tecnica se puede
usar como mucho hasta distancias de 50 Km.
·
Modulacion de frecuencia : La
frecuencia de la señal indica el valor del bit que se esta transmitiendo.
1er método : Usar una frecuencia
distinta para representar el 1 y el 0.
1 0
2º método : Cambio de frecuencia para el 1,
pero no para el 0.
1 0 0 1 0
Solo se utiliza para velocidades de transmision bajas.
·
Modulacion en amplitud : Se
utiliza una amplitud para el 1 y otra distinta para el 0. La desventaja es que
se pierde la mitad de la transmision en el sentido de que la banda superior es
un reflejo de la inferior.
·
Modulacion de fase : La señal
modulada se obtiene cambiando la fase. Existen 2 métodos :
a) Asociar el 1 con un cambio de 180º con relacion a la portadora, y
asociar el 0 con un cambio de fase de 0º.
b) Representar el 0 con un cambio de fase y el 1 sin ningún cambio
Dentro
de las de fase, una modulacion es coherente
cuando es el valor absoluto de la fase el que representa el dato, y diferencial cuando el dato es
representado por cambios de fase entre 2 intervalos sucesivos.
La modulacion de amplitud y la de fase se utilizan para
velocidades de transmision mas altas que las de frecuencia.
·
Bits multiples : En los
anteriores, el tiempo se divide en intervalos iguales y en cada uno se envia un
bit. En este se envian varios bits en cada intervalo. Dependiendo del método,
estan :
a) Método multinivel (en modulacion de amplitud).
b) Método multifrecuencia (en modulacion de frecuencia).
c) Método multifase (en modulacion de fase).
·
Modulacion codificada por
pulsos : Se toman muestras de la señal cada cierto tiempo, y la amplitud
en cada muestra se codifica con una serie de bits. Si utilizamos 8 bits,
podremos representar 256 valores de amplitud. Con este método se pueden combinar
varias señales de transmision a lo largo de la misma linea (transmitir entre 2
muestras consecutivas de una señal una muestra procedente de otra señal.
3.- Modos de transmision.
A traves de una linea se transmiten los caracteres y los codigos
que se utilizan para representarlos son el codigo Telex y el ASCII. El receptor
hace 2 cosas : divide la señal en caracteres (sincronizacion de
caracteres) y divide cada carácter en bits (sincronizacion de bits). Hay tres
maneras de llevarlo a cabo:
1) Sincrona : (La sincronizacion dura toda la conexión). La
sincronización de bit esta asegurada permanentemente, no solo durante la
transmision, sino durante también los silencios. Se utiliza un reloj en el
emisor y otro en el receptor. Este ultimo tiene que ser resincronizado
periodicamente con el del emisor. Para ello hay varias formas :
a) Asegurar que hay suficientes transiciones de 1 a 0 y de 0 a 1 en
el mensaje transmitido
b) Los datos consisten en largas cadenas de 0 y 1. Por ello, se
insertan transiciones para resincronizar el reloj. Son bastante dificil de
implementar, por lo que se utiliza el siguiente método.
2) Asincrona sincronizada : (Solo hay sincronizacion durante la
transmision del mensaje). Los mensajes se transmiten de forma sincrona, pero no
hay sincronizacion durante el intervalo entre mensajes. Para sincronizar el
reloj en los comienzos de los mensajes, estos van precedidos de unos caracteres
de sincronizacion.
3) Asincrona : (Solo hay sincronizacion durante la transmision
de cada carácter). Los caracteres se transmiten independientemente, y para
asegurar la sincronizacion entre el emisor y el receptor, cada carácter va
precedido de un bit de comienzo que es siempre una transicion del estado 1 al
0. Van seguidos de un bit de parada (1), que tiene una duracion minima de 1,
1’5 o 2 bits. La sincronizacion a nivel de bit se consigue con relojes locales
de la misma frecuencia. El bit de comienzo arranca el reloj en el receptor, lo
que permite el muestreo de los bits que forman el carácter.
Bit de comienz.è (1 0) 1
1 0 0 1 1
0 1è bit de parada
Este
tipo de transmision esta restringida a velocidades de 1200 bist x seg. o
inferiores.
4.- Tecnicas
de multiplexacion.
Consiste en enviar varios
mensajes a traves de la linea al mismo tiempo. Se utiliza para aumentar la
capacidad de la linea.
·
Multiplexacion por division de
frecuencia. Utiliza modulacion en amplitud, y consiste en usar una frecuencia
diferente para cada canal. La desventaja es que la capacidad es baja debido a
que, para evitar el cruce de canales, las bandas de frecuencia estan separadas
por unos margenes que no se utilizan.
}
Margen
·
Multiplexacion por division de
tiempo. Asignan un intervalo de tiempo a cada canal de entrada :
1) Por carácter : Cada mensaje se divide en marcos (colecciones
de caracteres) y a cada marco le corresponde una serie de intervalos de tiempo.
Cada intervalo de tiempo contiene un carácter y un bit que indica si el
carácter es de control o es del mensaje. A cada carácter de entrada se le
asigna un intervalo en el marco. A cada marco se le añade una combinacion
binaria especial : bandera, que le indica al multiplexador donde comienza
el marco.
Intervalo de
tiempo
bit
2) Por bit : (Velocidad de transmision bajas). Se basa en el
mismo principio que el multiplexador por carácter, pero en cada intervalo de
tiempo se envia un bit en vez de un carácter.
3) Por division de tiempo estadistica : Los intervalos de tiempo
se asignan solo a los canales de entrada que estan activos, en vez de asignarle
a todos los canales. Es mas eficiente que los anteriores, pero no se puede usar
cuando todos los canales estan activos (por saturacion).
Nº canal Nº
caracteres
5.- Tipos de conexión.
Definición :
DTE : Equipo terminal de
datos, que procesa los datos transmitidos.
DCE : Equipo terminal de la
linea de conmutacion. Lleva a cabo las funciones de interfaz con la linea de
transmisión.
DTE
|
|
Sincronizacion y
conversion
|
|
DCE
Circuito Conexion
Sincronizacion y
conversion
|
|
de
DCE datos.
DTE
3 Tipos :
Simplex :
los datos siempre pasan en la misma dirección, desde el emisor al receptor.
Semi-duplex :
Cada DTE funciona alternativamente como emisor y despues como receptor.
Monografías
