TEMA 1 Introduccion Tx Digital y Definiciones

(1)

TEMA I

TRANSMISION DIGITAL

Y DEFINICIONES

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “

(2)

Sumario

1.

1.¿Que estudiaremos en el Curso?_{¿Que estudiaremos en el Curso?} 2.

2.Conceptos Básicos de las Conceptos Básicos de las Comunicaciones

Comunicaciones 3.

3.Perturbaciones del Medio de Perturbaciones del Medio de Transmisión

Transmisión 4.

(3)

¿

Que veremos en este

_{Que veremos en este}

curso?

DEFINICIONES Y DEFINICIONES Y CONCEPTOS CONCEPTOS BÁSICOS BÁSICOS PROTOCOLOS DE PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES COMUNICACIONES TRANSMISIÓN DE TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN INFORMACIÓN INTERFASES INTERFASES DE DATOS DE DATOS CORRECCIÓN CORRECCIÓN DE ERRORES DE ERRORES APLICACIONES APLICACIONES EMPLEANDO EMPLEANDO MODEMS MODEMS ESTÁNDARES ESTÁNDARES MULTICANALIZACIÓN MULTICANALIZACIÓN DETECCIÓN DE DETECCIÓN DE ERRORES ERRORES

Todo un conjunto de

conceptos, teorías,

procedimientos y

estándares asociados a la

transmisión de información

en formato digital

(4)

Veamos estas aplicaciones … Veamos estas aplicaciones …

Aplicación de Datos

Aplicación de Voz

(5)

Modulaciones Analógicas

Técnicas de Modulación analógicas:

a.

a. Modulacion en amplitud_{Modulacion en amplitud} b.

b. Modulacion en Frecuencia_{Modulacion en Frecuencia} c.

c. Modulacion de FaseModulacion de Fase d.

d. Modulacion de amplitud de pulsos_{Modulacion de amplitud de pulsos} e.

e. Modulacion de ancho de pulsosModulacion de ancho de pulsos f.

(6)

Modulaciones Digitales

Técnicas de Modulación Digitales:

a.

a. Modulacion por conmutación de amplitud_{Modulacion por conmutación de amplitud} b.

b. Modulacion _Modulacion por _por conmutación _conmutación de _de frecuencia

frecuencia c.

c. Modulacion por conmutacion de fase_{Modulacion por conmutacion de fase} d.

d. Modulacion 4PSK, 8-PSK y 16_PSKModulacion 4PSK, 8-PSK y 16_PSK e.

(7)

Comparación entre las

Modulaciones Analógicas y Digitales

Se pueden comparar los siguientes Se pueden comparar los siguientes

parámetros entre ellas: parámetros entre ellas:

a.

a. Naturaleza de la modulante y la _{Naturaleza de la modulante y la} portadora

portadora b.

b. Facilidad de generación_{Facilidad de generación} c.

c. Ancho de bandaAncho de banda d.

d. Influencia del ruido_{Influencia del ruido} e.

(8)

Comparación entre las

Modulaciones Analógicas y Digitales

Según la comparación anterior Según la comparación anterior

¿Cuál sería la(s) razón o

razones

para

emplear

razones

para

emplear

preferentemente

la

preferentemente

la

información

en

formato

información

en

formato

digital?

(9)

Modelo para las Comunicaciones

Digitales

Según hemos visto desde cursos

anteriores, los sistemas de

comunicaciones pueden ser

representados por medio de un diagrama

de bloques, el cual recibe el nombre de

Modelo de los Sistemas de

Modelo de los Sistemas de Comunicaciones

Comunicaciones..

Esta misma estrategia puede ser

empleada para representar los sistemas

de Comunicaciones Digitales.

(10)

Modelo simple para las

Comunicaciones de Datos

Ejemplo: Aplicación usando email para el envío de la información en forma de texto

) ( ' )

( '

: ión

(11)

Debe tenerse en cuenta lo siguiente:

• El mensaje enviado puede ser alterado durante todo _{El mensaje enviado puede ser alterado durante todo} su recorrido o en parte de él.

su recorrido o en parte de él.

• Al destino puede o no llegar la información correcta._{Al destino puede o no llegar la información correcta.}

• Debe tenerse una forma de saber si la información _{Debe tenerse una forma de saber si la información} que llegó, es correcta o no (Detección de errores).

que llegó, es correcta o no (Detección de errores).

• Debe considerarse la posibilidad de corregir los _{Debe considerarse la posibilidad de corregir los} errores cuando se presenten (Corrección de errores). errores cuando se presenten (Corrección de errores).

• _{Si la velocidad del destino y fuente son diferentes, es}_{Si la velocidad del destino y fuente son diferentes, es}

recomendable poder sincronizar el sistema (Control recomendable poder sincronizar el sistema (Control

de Flujo). de Flujo).

Modelo simple para las

Comunicaciones de Datos

(12)

Señal Periódica:

Señal Periódica: es aquella que posee un patrón _{es aquella que posee un patrón}

que se repite en el tiempo, puede ser

contínua o discreta.

Una

Una Señal No PeriódicaSeñal No Periódica se puede considerar se puede considerar como una señal periódica de período

como una señal periódica de período

infinito.

Conceptos de Análisis de

(13)

Señal Contínua Señal Contínua

Señal Discreta Señal Discreta

Conceptos de Análisis de

(14)

Parámetros de una Señal Periódica:

Parámetros de una Señal Periódica: Amplitud, _Amplitud,

Frecuencia, Período, Fase.

f(t)

wt A

-A

T

f(t)

wt A

-A

T

θ

Conceptos de Análisis de

(15)

Longitud de Onda de la Señal:

Longitud de Onda de la Señal: es la distancia _{es la distancia}

que ocupa un ciclo completo de la señal que

viaja a una velocidad

viaja a una velocidad νν..

f

c





donde:

c: Velocidad de la Luz, 3x108 m/s

f: frecuencia de la señal.

Conceptos de Análisis de

(16)

Señal en el Dominio de la Frecuencia:

Representación de la señal utilizando como

variable independiente la frecuencia.

Frecuencia Fundamental

Frecuencia Fundamental: es el primer : es el primer armónico de la señal y está representado

armónico de la señal y está representado

por la frecuencia natural de la misma.

Conceptos de Análisis de

(17)

Componentes Componentes Espectrales de Espectrales de una señal una señal

La sumatoria de La sumatoria de señales de varias señales de varias

frecuencias, frecuencias,

contiene todas las contiene todas las

frecuencias frecuencias involucradas en involucradas en los sumandos. los sumandos. ) 2 ( )

(t sen ft f  

) ) 3 ( 2 ( 3 / 1 )

(t sen f t f  

] ) 3 ( 2 ( ) 3 / 1 ( ) 2 ( [ / 4 )

(t sen ft sen f t f     

Conceptos de Análisis de

(18)

Espectro Discreto y Contínuo:

Espectro Discreto y Contínuo: el espectro de la el espectro de la señal es el conjunto de frecuencias que la

señal es el conjunto de frecuencias que la

constituyen.

Conocer el espectro de la señal facilita el

análisis de los sistemas de comunicaciones,

fundamentalmente en lo que respecta a su

ancho de banda.

Conceptos de Análisis de

(19)

Espectro

Discreto y

Contínuo

Conceptos de Análisis de

(20)

Ancho de banda:

a) El ancho de banda de una

a) El ancho de banda de una SeñalSeñal se puede se puede entender como la anchura del espectro de la

entender como la anchura del espectro de la

señal.

b) Si se trata del ancho de banda de un

b) Si se trata del ancho de banda de un CanalCanal, el , el ancho de banda es la gama de frecuencias

ancho de banda es la gama de frecuencias

que dicho canal permite que pasen a través

de él sin ser distorsionadas.

Se puede determinar como:

menor mayor

-

f

B



f

mayor

-

f

menor

B



Conceptos de Análisis de

(21)

Ancho de banda:

El ancho de banda de la figura

superior, se halla

directamente de la diferencia

entre la frecuencia mayor

menos la menor.

El ancho de banda para la

figura inferior, puede ser

determinado para la gama de

frecuencias con mayor

energía, lo cual ocurre desde

0 hasta 1/X.

Conceptos de Análisis de

(22)

En las comunicaciones digitales la

modulante es información digital, la cual se

representa en forma binaria, 1´s y 0´s.

Información en Formato

Digital

0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1

Código Binario: Se denomina código

binario porque utiliza 2 símbolos, el 0 y el 1.

(23)

Códigos de uso como son:

BINARIO

GRAY

BCD

ASCII

Tipos de Códigos

(24)

Como regla general, antes de

transmitir el mensaje, se determina si el

sistema de comunicaciones a emplear es

capaz de soportar el manejo de la

información en este formato, para así poder

determinar si se puede enviar la información

a través de él.

Veamos una simulación que considera el

ancho de banda a emplear por el sistema. Se

considera el análisis de Fourier.

Ancho de Banda de la información Ancho de Banda de la información

(25)

Es la fracción entre la energía de la señal por bits

y la densidad de potencia del ruido por hertzio,

Eb/No.

Este es un parámetro más adecuado para determinar

las tasas de error y la velocidad de transmisión.

Cociente E

(26)

Se puede determinar por:

Donde: Eb=STb, S es la potencia de la señal y

Tb es el tiempo necesario para enviar un bit.

La velocidad de transmisión es R=1/Tb.

La velocidad de transmisión es R=1/Tb. kk es la es la constante de Boltzmann y T la temperatura.

constante de Boltzmann y T la temperatura.

 

kTR S R N S N R S N ST N E o o o b o

b    

1

 

kTR S R N S N R S N ST N E o o o b o

b    

1

Cálculo del Cociente E

(27)

Se puede expresar en dB:

T k R S N E dBW dB o

b  ₁₀_log ₁₀_log ₁₀ _log

      T k R S N E dBW dB o

b  ₁₀_log ₁₀_log ₁₀_log

      T dBW R S N E dBW dB o

b  ₁₀_log  ₂₂₈_.₆ ₁₀ _log

      T dBW R S N E dBW dB o

b  ₁₀ _log  ₂₂₈_.₆ ₁₀_log

     

Cálculo del Cociente E

(28)

Comparacion entre Relacion C/No y Comparacion entre Relacion C/No y

Relacion E

Relacion Ebb/N/Noo

C/No

Eb/No

_Eb/No

Relación expresada

en dB entre el nivel

máximo de la

portadora (carrier) a

la densidad de ruido

(noise).

Relación expresada

en dB entre la

energía consumida

por bit a la densidad

de ruido, o sea, la

energía ocupada por

la portadora

modulada.

En la práctica es aceptado que Eb/No

sea 3 dB menos que C/No

(29)

Bits y Baudio

Razón de Bits:

Razón de Bits: es la razón de cambio _{es la razón de cambio}

en la entrada del modulador y tiene

como unidades bits por segundos (bps)

Razón de Baudio:

Razón de Baudio: es la razón de _{es la razón de}

cambio en la salida del modulador y es

igual al reciproco del tiempo de un

elemento de señalización de salida.

(30)

Capacidad de Información de

un Sistema de Comunicación

La capacidad de información es una medida

del número de símbolos independientes

que pueden enviarse por un sistema de

comunicaciones por unidad de tiempo.

(31)

Según la ley de HARTLEY, se tiene que la

capacidad de información esta dada por:

donde:

I: capacidad del canal de información del

sistema

B: ancho de banda disponible (Hz).

T: línea de transmisión (seg).

T

x

B

I



Capacidad de Información de

un Sistema de Comunicación

(32)

Limite de Shannon

Una relación mucho más útil que la

que formuló Hartley, es el Limite de

Shannon.

Relaciona la capacidad de información de un

canal de comunicaciones al ancho de banda y

a la relación señal – ruido que el mismo posee.

(33)

Esto es, en forma de ecuación:

donde:

I: capacidad de información (bps).

B: ancho de banda (Hz).

S/N: relación señal a ruido (sin unidades).

I  B log (₂ 1 S N/ )

I  3 32, B log (₁₀ 1 S N/ )

Limite de Shannon

(34)

Relación entre Velocidad de

Transmisión y el Ancho de Banda.

Se pueden establecer las siguientes comparaciones: Se pueden establecer las siguientes comparaciones:

1.

1. La velocidad a la cual se puede transmitir la La velocidad a la cual se puede transmitir la

información por el medio de transmisión, depende información por el medio de transmisión, depende

del ancho de banda de este último. del ancho de banda de este último.

2.

2. Si el ancho de banda no es suficiente para la Si el ancho de banda no es suficiente para la

velocidad de los datos, estos serán distorsionados y velocidad de los datos, estos serán distorsionados y en el receptor será muy difícil recuperar la en el receptor será muy difícil recuperar la

información. información.

3.

3. El ancho de banda del medio de transmisión El ancho de banda del medio de transmisión

establece la máxima velocidad a la cual se puede establece la máxima velocidad a la cual se puede

(35)

(36)

Consideremos el siguiente ejemplo: Consideremos el siguiente ejemplo:

Se tiene un sistema de transmisión digital capaz Se tiene un sistema de transmisión digital capaz de transmitir señales con un ancho de banda de de transmitir señales con un ancho de banda de 4 MHz. Si se desea transmitir una secuencia de 4 MHz. Si se desea transmitir una secuencia de

1´s y 0´s alternados,

1´s y 0´s alternados, ¿Qué velocidad de ¿Qué velocidad de transmisión se puede conseguir?

transmisión se puede conseguir? Relación entre Velocidad de

(37)

Analizaremos tres casos: Analizaremos tres casos:

Caso 1:

Caso 1: sea en la figura 1, f = 1 MHz, entonces B sea en la figura 1, f = 1 MHz, entonces B = 5 MHz – 1 MHz = 4 MHz

= 5 MHz – 1 MHz = 4 MHz

El período para la frecuencia fundamental es

T= 1/ (1 MHz)= 1 us

Cada bit durará entonces 0,5 us

La velocidad de transmisión, será

R= 2/(1 x 10

-6-6

) = 2 Mbps

_{) = 2 Mbps}

2 bits 2 bits 1 useg 1 useg

(38)

Caso 2:

Caso 2: sea en la figura 2, f = 2 MHz, y se sea en la figura 2, f = 2 MHz, y se dispone de un ancho de banda de 8 MHz

dispone de un ancho de banda de 8 MHz

Así, B = 8 MHz. El período para la frecuencia

fundamental es T= 1/ f = 0,5 us

R= 4/(1 x 10

-6-6

)= 4 Mbps

_{)= 4 Mbps}

(39)

Caso 3:

Caso 3: sea en la figura 3, f = 2 MHz. sea en la figura 3, f = 2 MHz.

El período para la frecuencia fundamental es

T= 1/ f = 0,5 us

R = 4/(1 x 10

-6-6

)= 4 Mbps

_{)= 4 Mbps}

(40)

Caso 1: Caso 1:

f= 1 MHz, T= 1 us. B= 4 MHz f= 1 MHz, T= 1 us. B= 4 MHz Velocidad= 2 Mbps

Velocidad= 2 Mbps

Caso 2: Caso 2:

f= 2 MHz, T= 0,5 us. B= 8MHz f= 2 MHz, T= 0,5 us. B= 8MHz Velocidad= 4 Mbps

Velocidad= 4 Mbps

Caso 3: Caso 3:

f= 2 MHz, T= 0,5 us. B= 4 MHz f= 2 MHz, T= 0,5 us. B= 4 MHz Velocidad = 4 Mbps

Velocidad = 4 Mbps

Resumiendo se tiene: Resumiendo se tiene:

(41)

CONCLUSION:

Para una mejor

transmisión de

la información

digital, es

necesario que

el ancho de

banda

disponible sea

suficiente para

dejar pasar la

mayor cantidad

de armónicos

posibles de los

pulsos

digitales.

(42)

Transmisión de Datos Digitales

Los sistemas digitales operan con datos

binarios, por lo cual mucha de la información

que los humanos deben transmitir por un

sistema digital es representado previamente por

códigos.

Los códigos representan los caracteres en

forma binaria, son secuencias de bits prescritas,

usadas para codificar caracteres y símbolos.

(43)

Códigos de Comunicación de

Datos

Poseen tres grupos:

1.

1. Caracteres de Control de Enlace de _{Caracteres de Control de Enlace de}

Datos: facilitan el flujo ordenado de la

información.

2.

2. Caracteres de Control Grafico: _{Caracteres de Control Grafico:}

presentación de la información en el

terminal de recepción.

(44)

Poseen tres grupos: (Cont.)

3.

3. Caracteres _Caracteres Alfanuméricos: _{Alfanuméricos:}

representación números y letras.

El primer código de uso amplio fue el

código Morse, el cual usaba tres

símbolos: punto, guión y espacio

Códigos de Comunicación de

(45)

Los tres códigos más utilizados en el

campo de la transmisión de datos, son:

1.

1. Código BaudotCódigo Baudot

2.

2. Código Estándar Americano para el _{Código Estándar Americano para el}

Intercambio de Información, ASCII

3.

3. Código de Intercambio de Decimal Código de Intercambio de Decimal Codificado en Binario Extendido,

Codificado en Binario Extendido,

EBCDIC

Códigos de Comunicación de

(46)

CODIGO IRA

Uno de los códigos más utilizados, es el

Alfabeto de Referencia Internacional

(IRA), también conocido como Alfabeto

Internacional número 5, (IA5).

Posee 7 bits, pudiendo representar hasta

128 caracteres.

Los 128 caracteres están formando 4

grupos.

(47)

1.

1. Grupo: Control de Formato: 6 _Grupo: Control de Formato: 6

caracteres.

2.

2. Grupo: Control de Transmisión: 9 Grupo: Control de Transmisión: 9

caracteres

3.

3. Grupo: Separadores de Información: 4 Grupo: Separadores de Información: 4

caracteres

4.

4. Grupo: Miscelánea: 15 caracteres_Grupo: Miscelánea: 15 caracteres

(48)

CODIGO IRA

(49)

CODIGO IRA

Se puede agregar un bit adicional para

tener grupos de 8 bits, llamados byte.

El octavo bit se puede utilizar para

chequeo de paridad en el proceso de

transmisión y así poder detectar errores

de un bit.

La paridad puede ser par o impar, según

el número de 1’s se par o impar.

(50)

Transmisión de datos

analógicos y digitales

SEÑALES: en un sistema de

comunicaciones, los datos se propagan en

forma de señales eléctricas.

DATOS

DATOS SEÑALESSEÑALES

ELECTRICAS

SISTEMA DE

COMUNICACIONES

(51)

Perturbaciones en la

Transmisión

Las perturbaciones más significativas son:

1.

1. La atenuación y la distorsión de La atenuación y la distorsión de atenuación

atenuación

2.

2. La distorsión de retardo_{La distorsión de retardo}

3.

(52)

Perturbaciones en la

Transmisión

Capacidad del Canal:

Es la velocidad a la que se pueden

transmitir los datos en un canal o ruta

de comunicación de datos.

Está relacionada con:

Velocidad de Transmisión de los datos

(R), el Ancho de Banda (B), el Ruido, la

Tasa de Errores.

(53)

Capacidad del Canal

Velocidad de Transmisión de los Datos

Velocidad de Transmisión de los Datos: es : es la velocidad expresada en bits por

la velocidad expresada en bits por

segundo (bps), a la que se pueden

transmitir los datos.

Ancho de Banda:

Ancho de Banda: es el ancho de banda de es el ancho de banda de la señal transmitida que estará limitado

la señal transmitida que estará limitado

por el transmisor y la naturaleza del

medio de transmisión, se mide en ciclos

por segundos o Hz.

(54)

Capacidad del Canal

Ruido:

Ruido: es el nivel medio de ruido a través es el nivel medio de ruido a través del camino de transmisión.

del camino de transmisión.

La Tasa de Errores:

La Tasa de Errores: es la tasa a la que es la tasa a la que ocurren los errores. Se considera que ha

ocurren los errores. Se considera que ha

habido un error cuando se recibe “1”

habiendose transmitido un “0” o

visceversa.

(55)

Capacidad del Canal

Factores que limitan la capacidad de un

canal:

 Perdida de intensidad de la señal a _{Perdida de intensidad de la señal a}

medida que se difunde y ruido

proveniente de diferentes fuentes.

(56)

Capacidad del Canal

Factores que limitan la capacidad de un

canal: (Cont.)

 Normalmente _Normalmente un _un medio _medio puede _puede

transmitir las frecuencias desde 0 hasta

algún límite f

algún límite f_c_c; las frecuencias mayores _{; las frecuencias mayores}

se atenúan fuertemente. Entonces, el

ancho de banda de un canal determina

la velocidad de la transmisión de datos,

aun cuando el canal sea perfecto.

(57)

Ancho de Banda de Nyquist

“

“Si la velocidad de transmisión de la señal Si la velocidad de transmisión de la señal es 2B, entonces una señal con

es 2B, entonces una señal con

frecuencias no superiores a B es

suficiente para transportar ésta

velocidad de transmisión de la señal y

viceversa.”

Entonces:

Entonces: C = 2B bps_{C = 2B bps}

donde se ha considerado B Hz y una señal de dos donde se ha considerado B Hz y una señal de dos

(58)

Ancho de Banda de Nyquist

Para una señal multinivel se tiene:

M

B

C



2 B

log

₂

M

C



2 log

₂

donde M es el número de niveles

(59)

El Decibel: dB

La ganancia de Potencia G de un

amplificador es la razón entre la potencia

de salida a la potencia de entrada.

G = P

G = P₂₂/ P/ P₁₁

La

La ganancia de potencia en decibelesganancia de potencia en decibeles se se define como:

define como:

G'(dB) = 10*log

(60)

Formatos de codificación

digital de señales

Definició Definició n de cada n de cada

uno de uno de

los los

CODIGOS CODIGOS

más más empleado empleado

(61)

Formatos de codificación

(62)

No Retorno a Cero (NRZ,

Nonreturn to zero)

El nivel de tensión se mantiene constante durante la El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit, no hay retorno a nivel cero de la duración del bit, no hay retorno a nivel cero de la

tensión. “0” es un alto y “1” es un bajo. tensión. “0” es un alto y “1” es un bajo.

(63)

No Retorno a Cero con

Inversión de unos (NRZI)

El nivel de tensión se mantiene constante durante la El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit, no hay retorno a nivel cero de la duración del bit, no hay retorno a nivel cero de la tensión. “0” no cambia el nivel, el “1” cambia tensión. “0” no cambia el nivel, el “1” cambia

(64)

No Retorno a Cero con

Inversión de unos (NRZI)

El caso de NRZI, es una codificación diferencial.El caso de NRZI, es una codificación diferencial.

Procedimiento: si se tiene un cero se mantiene el Procedimiento: si se tiene un cero se mantiene el nivel anterior. Si se tiene un “1” se codifica con la nivel anterior. Si se tiene un “1” se codifica con la

señal contraria a la que se utilizó en el “1” anterior. señal contraria a la que se utilizó en el “1” anterior.

Este esquema de polarización no es vulnerable a la Este esquema de polarización no es vulnerable a la inversión de cables en el proceso de transmisión, es inversión de cables en el proceso de transmisión, es decir la inversión de la polaridad en los cables de decir la inversión de la polaridad en los cables de

(65)

No Retorno a Cero con

Inversión de unos (NRZI)

Representación Representación

Espectral Espectral

de la de la

(66)

Binarios Multinivel

Estos códigos usan más de dos

niveles de señal.

Los casos son:

1.

1. Bipolar AMI (Alternate Mark Bipolar AMI (Alternate Mark

Inversion)

2.

(67)

BIFASE

Engloba todo un conjunto de técnicas de

codificación alternativas, diseñadas para

superar las dificultades encontradas en

los códigos NRZ.

Dos de estas técnicas, son:

1.

1. ManchesterManchester

2.

(68)

Manchester y Manchester

Diferencial

de la de la

(69)

Velocidad de Modulación y

Transmisión

Es deseable establecer una diferencia entre

velocidad de transmisión de los datos

(expresada en bits por segundo, bps) y la

velocidad de modulación (expresada en

baudios).

Velocidad de transmisión, tasa de bits

T

T_b_b: duración de un bit: duración de un bit

B

(70)

Velocidad de Modulación

La velocidad de modulación es aquella con la

que se generan los elementos de señal.

D: velocidad de modulación en baudios

R: velocidad de transmisión en bps

B: número de bits por elemento de señal

b

R

(71)

Velocidad de Modulación

(72)

(73)

Técnicas de

<

_<

<

_<

Scrambling

_Scrambling

> >

_{> >}

La idea que se sigue es:

Reemplazar

Reemplazar las secuencias de bits que den las secuencias de bits que den lugar a niveles de tensión constante

lugar a niveles de tensión constante por por

otras secuencias que proporcionen

suficiente número de transiciones

suficiente número de transiciones, de _{, de} forma tal que el reloj del receptor pueda forma tal que el reloj del receptor pueda

(74)

Técnicas de

<

_<

<

_<

Scrambling

_Scrambling

> >

_{> >}

En el receptor:

Se debe identificar la secuencia Se debe identificar la secuencia reemplazada y sustituirla por la secuencia reemplazada y sustituirla por la secuencia

original. original.

La secuencia reemplazada tendrá la La secuencia reemplazada tendrá la misma longitud que la original, por lo cual misma longitud que la original, por lo cual

(75)

Técnicas de

<

_<

<

_<

Scrambling

_Scrambling

> >

_{> >}

Los objetivos son

1.

1. Evitar la componente en continuaEvitar la componente en continua

2.

2. Evitar las secuencias largas que Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula

correspondan a señales de tensión nula

3.

3. No reducir la velocidad de transmisión de No reducir la velocidad de transmisión de los datos

los datos

4.

4. Tener cierta capacidad para detectar Tener cierta capacidad para detectar errores

(76)

Técnicas de

<

_<

<

_<

Scrambling

_Scrambling

> >

_{> >}

Reglas de Codificación

1.

1. B8ZS

_B8ZS

(Bipolar

_(Bipolar

with

_with

8-Zeros

_8-Zeros

Substitution)

utilizado

en

Substitution)

utilizado

en

Norteamérica.

2.

2. HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros)

HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros)

utilizado en Europa y Japón.

(77)

Técnicas de

Técnicas de <<ScramblingScrambling>>

B8ZS (Bipolar with 8-Zeros Substitution)

Esta basado en AMI bipolar, con las reglas:

a)

a) Si aparece un octeto con todos ceros y el Si aparece un octeto con todos ceros y el último valor de tensión anterior a dicho

último valor de tensión anterior a dicho

octeto fue positivo, codificar dicho octeto

con

0 0 0 + - 0 - +

b)

b) Si aparece un octeto con todos ceros y el Si aparece un octeto con todos ceros y el último valor de tensión anterior a dicho

último valor de tensión anterior a dicho

octeto fue negativo, codificar dicho octeto

como

(78)

-Técnicas de

V: violación de secuencia bipolar

B: bit bipolar valido

Estrategia

Estrategia::

Pulso anterior: +

Pulso anterior: + → → 0 0 0 + - 0 - +0 0 0 + - 0 - + Pulso anterior: → 0 0 0 + 0 +

(79)

-Técnicas de

Con este procedimiento se fuerzan dos

violaciones de código del código AMI,

combinaciones de señalización no

permitidos por el código.

El receptor identificará ese patrón y lo

interpretará convenientemente como un

octeto todo ceros.

(80)

Técnicas de

HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros)

Se basa en la codificación AMI.

Se reemplaza las cadenas de cuatro Se reemplaza las cadenas de cuatro

ceros por cadenas que contienen uno ceros por cadenas que contienen uno

o dos pulsos. o dos pulsos.

El cuarto cero se sustituye por una El cuarto cero se sustituye por una

(81)

Técnicas de

Tabla 5.4 Reglas de Sustitución en HDB3

Numero de Pulsos Bipolares (unos) desde la última sustitución

Polaridad del

pulso anterior Impar Par

- 000- +00+

+ 000+

-00-La sustitución dependerá:

a) Si el número de pulsos desde la última violación es par o impar.

(82)

Técnicas de

Tabla 5.4 Reglas de Sustitución en HDB3

(83)

Tecnología sin Fronteras

Medios de Comunicación

alternativos...

(84)

Fin del Tema I

Gracias

(85)

Bipolar AMI

 El “0” binario se representa por ausencia de señal El “0” binario se representa por ausencia de señal

y el “1” binario se representa como un pulso y el “1” binario se representa como un pulso

positivo o negativo. positivo o negativo.

 Los pulsos correspondientes a los “1” deben tener Los pulsos correspondientes a los “1” deben tener

una polaridad alternante. una polaridad alternante.

(86)

Bipolar AMI

de la de la

(87)

Bipolar AMI

 Ventajas:Ventajas:

1.

1. Para la cadena de “1” se tiene sincronismo.Para la cadena de “1” se tiene sincronismo.

2.

2. No hay componente CDNo hay componente CD

3.

3. El ancho de banda es, menor que para NRZEl ancho de banda es, menor que para NRZ

4.

4. Se puede usar la alternancia para los “1” como Se puede usar la alternancia para los “1” como

una forma de detectar errores. una forma de detectar errores.

 Desventajas:Desventajas:

1.

(88)

Pseudoternario

 Se tiene una codificación con tres niveles.Se tiene una codificación con tres niveles.

 Para este caso el bit “1” se representa por la Para este caso el bit “1” se representa por la

ausencia de señal, y el “0” mediante pulsos

de polaridad alternante.

(89)

Pseudoternario

de la de la

(90)

Pseudoternario



Ventajas

1.

1. Se puede enviar la señal de sincronismo con Se puede enviar la señal de sincronismo con

la información.

2.

2. No se tiene componente contínua.No se tiene componente contínua.

3.

3. Se disminuye el ancho de bandaSe disminuye el ancho de banda

4.

4. El mayor nivel de energía está ubicado a la El mayor nivel de energía está ubicado a la

mitad de la frecuencia normalizada

(91)

Pseudoternario



Desventajas

1.

1. Una larga cadena de “1” hace perder el Una larga cadena de “1” hace perder el

sincronismo.

2.

2. El sistema receptor se ve obligado a El sistema receptor se ve obligado a

distinguir entre tres niveles de: +A, -A y 0.

(92)

Código Pseudoternario:

Comparación de Potencia

Para la misma Para la misma

probabilidad probabilidad de error, las de error, las señales de un señales de un

código código multinivel multinivel requieren 3 dB requieren 3 dB

(93)

Codificación Manchester

 Siempre hay una transición en mitad Siempre hay una transición en mitad

del intervalo de duración del bit. Sirve

como procedimiento de sincronización.

 Regla:Regla:

 a) “1” lógico: transición de bajo a alto.a) “1” lógico: transición de bajo a alto.