Ejercicio 1: Si la señal transmitida tiene una potencia de 400 mW, frente a un ruido de 20 mW. Evalúe cuánto sería la degradación sufrida por la señal en un esquema analógico de 6 secciones, y compárela con un caso de transmisión digital. Saque sus propias conclusiones.

 

Caso Analógico:

(S/R)t= (S/R)1*1/L

= (400 mW / 20 mW) *1/6

= 3,33 dB

Caso Digital:

(S/R)t= (S/R)1-ln(L)

= (400 mW / 20mW) - ln(6)

=18,21 dB

La degradación sufrida por la señal en un esquema analógico de 6 secciones da como resultado 3,33dB, es decir, que la relación S/R en el extemo final es una sexta parte de la misma en el origen, comparandolo con el caso de transmisión digital el cual da como resultado 18,21dB, es decir, que se redujo en 1,79 dB, se puede concluir que que la degradación sufrida en el caso digital es despreciable con respecto al caso analógico.

Ejercicio 2: ¿Qué sucedería si se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital?

Se descartan muchos valores y se define un conjunto limitado de ellos, debido a que la señal digital solo puede tomar valores dentro de un conjunto finito, durante el proceso de transmisión se llevan a cabo dos procesos el proceso de cuantificación o digitalización de la señal y el proceso de recuperación de la señal.

Ejercicio 3: A partir del teorema de Nyquist, y conociendo que la señal voz en un canal telefónico contiene frecuencias máximas del orden de los 4 KHz (4000Hz), indique la velocidad mínima para transmitir la señal por un canal de voz digital(explique). Además, si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qué velocidad de flujo de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras.

"Una señal analógica de ancho de banda B Hz, puede ser completamente recuperada luego de sufrir un proceso de cuantificación, siempre y cuando las muestras de la señal sean tomadas a una velocidad mínima de 2*B muestras por segundo"

B = 4000 Hz

2 * B = 8000 muestras/segundo

La velocidad mínima debe ser 8000 muestras/segundo

Usualmente se utilizan 256 niveles representados en palabras de 8 bits, y para 8 bits la velocidad de transmision de la voz es de 64kbps. Segun la fórmula de capacidad de información, se tiene:

C = 2 * B * log2 (n)

donde n = número de niveles, para 128 niveles se tiene:

C = 2 * 4000 * log2 (128) = 56000 bps

La velocidad de flujo de datos que se requiere en el canal para poder transmitir las muestras cuantificadas en 128 niveles es de 56 Kbps.

Ejercicio 4: ¿Cuál es la función de un MODEM, qué limita que se incremente la velocidad de transmisión en los mismos, y cómo se explica que puedan tenerse velocidades del orden de los 33Kbps?

Modulador - Demodulador, permite que la señal digital generada en los computadores se adapte para transmitirse bajo un esquema analógico dentro de los 4 Khz de ancho de banda del canal telefónico, la señal digital generada en los computadores modifica alguna característica de una señal portadora analógica generada para transmitirse en la red, cuando la señal de entrada corresponde a un 1 la frecuencia de la señal de salida es mas alta que cuando ingresa un 0, en el extremo receptor el MODEM interpreta las modificaciones de la señal analógica para reestablecer la señal digital antes de ser entregada al computador. Los modems pueden entenderse entre si debido a que operan bajo un conjunto de reglas comunes reguladas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT).

Las leyes físicas establecen un límite para la velocidad de transmisión en un canal ruidoso, con un ancho de banda determinado. Por ejemplo, un canal de banda 3000Hz, y una señal de ruido 30dB (que son parámetros típicos del sistema telefónico), nunca podrá transmitir a más de 30.000 BPS.
La relación señal a ruido es una medida del funcionamiento del enlace conseguido dividiendo la potencia de la señal por la potencia del ruido. Incluso bajo las condiciones más buenas, cuando una señal sufre conversión analógica a digital, hay unos 38 a 39 dB de relación señal a ruido, lo cual limita la velocidad V.34 práctica a 33.6 Kbps. Por lo tanto, la relación señal a ruido en la línea debe exceder 45 dB para lograr 56 Kbps.

Ejercicio 5: Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las principales características de la transmisión a 56000bps
http://www.itu.int/publications/

V.90, una recomendación de transmisión de datos desarrollada por el Grupo de Estudio 16 de la ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones), provee una especificación para lograr velocidades de línea sobre los 56 Kbps. V.90 es el nuevo Standard oficial de la ITU para los módem analógicos de "56K". Previamente había dos compitiendo K56flex (de Rockwell) y X2 (de 3COM/USR). La tecnología V.90 permite a los módem recibir datos sobre los 56 Kbps a través de la PSTN (Red Telefónica Pública). V.90 superan las limitaciones teóricas impuestas sobre los módem analógicos corrientes aprovechándose de las conexiones digitales del servidor que la mayoría de los proveedores de servicio online e Internet usan en sus extremos para conectarse a la PSTN.
Típicamente, la única porción analógica de la red telefónica es la línea que conecta el lugar remoto (vivienda) a la oficina central de la compañía de teléfono (CO). Durante las últimas dos décadas, las compañías telefónicas locales han estado reemplazando tramos de sus redes analógicas originales con circuitos digitales. Pero la porción más lenta de la red para cambiar ha sido la conexión de la casa a la CO. Esa conexión permanecerá analógica probablemente durante algunos años.

Ejercicio 6: Leer el artículo “Introduction to Serial Communication” en http//www.taltech.com/introserial.htm . Explicar las diferencias entre comunicaciones síncronas y comunicaciones asíncronas. Resumir en un párrafo los conceptos allí indicados (Bit de paridad, Interfaz RS232, Baudios vs Bps, Null modems,........etc).

 

Diferencias entre comunicación Sincrona y Asincrona

Existen dos tipos de comunicación: Sincrona y Asíncrona, en la comunicación síncrona dos dispositivos se ponen de acuerdo desde el inicio de la comunicación y continúan enviándose caracteres para permanecer sincronizados, por el contrario en la comunicación asíncrona los dispositivos no se ponen de acuerdo sino que al inicio y fin de cada byte de datos envían un bit para indicar el inicio y el fin respectivamente lo que causa que la misma sea ligeramente mas lenta que la sincrona pero la principal ventaja es que el procesador no tiene que preocuparse por los caracteres ociosos que son enviados durante la transmisión sincrona.

Conceptos

Un puerto serial es un dispositivo full duplex, es decir, que envía y recibe datos al mismo tiempo, un bit de inicio es enviado para indicar que la transmisión será iniciada inmediatamente son enviados los bits de datos que pueden ser 5, 6, 7 u 8 previo acuerdo del receptor y el transmisor, ademas del bit de inicio y fin puede enviarse adicionalmente un bit de paridad que permite conocer si ocurrieron errores durante la transmisión esta paridad puede ser par, impar, de espacio o ninguna. El Standard RS-232C especifica un conector “D” de 25 pines de los cuales 22 son usados, la mayoria de PCs nuevos utilizan un conector macho tipo “D” de nueve pines; las líneas RTS-CTS son utilizadas para determinar si un dispositivo DTE (Equipo Terminal de datos ) o DCE (Equipo de comunicación de datos), está disponible o no para recibir datos, a través de elementos de marca o espacio; DTR-DSR son utilizados por algunos dispositivos de serie, como señales para confirmar que un dispositivo está conectado y encendido; el número de veces por segundo que una línea cambia de estado se mide en baudios, el número efectivo de bits que se transmiten en una línea por segundo se denomina bits por segundo (bps). Es posible cambiar el género de un conector, por ejemplo, si la salida es un conector macho al colocarle el adaptador se obtiene un conector tipo hembra a traves de dispsitivos cambiadores de genero, el tipo de configuración del conector serial que consiste en cruzar las líneas de transmisión y recepción, al conectar dos dispositivos iguales es el cable de modem nulo y los adaptadores del modem nulo.