FUNDAMENTOS
DE TRASMISIÓN

1. TRASPORTE DE SEÑAL
DE INFORMACIÓN

DOMINIO EN EL TIEMPO

Señales Analógicas

No tienen un periodo definido en el tiempo

Tienen variaciones de sus intensidades y características

Señales Digitales

Se manejan con estados lógicos ( 1 lógico y 0 lógico)

Son funciones que tienen una periodicidad y se las puede interpretar con funciones matemáticas (senos y cosenos)

Pueden ser manipulas sus características para obtener un mejor rendimiento dependiendo del caso.

DOMINIO DE LA FRECUENCIA

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En la practica, las señales electromagnéticas se componen de muchas frecuencias,

Este análisis se lo realiza por medio de la trasformada de Fourier en donde la señal puede ser modificadas, esta tiene una frecuencia fundamental y una serie de armónicos que son componentes de la misma frecuencia con un angulo de desfase y una menor amplitud.

La suma de suficientes señales sinusoidales, cada una con la amplitud, frecuencia y fase apropiadas, se puede construir cualquier señal electromagnética.

RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD DE
DATOS Y ANCHO DE BANDA

Cuanto mayor Ancho de Banda, mayor es la capacidad de trasferencia de información

A una señal sinusoidal se la puede modificar para convertirla en una señal de onda cuadrada, esto se lo puede hacer por medio de la suma de de sus armónicos

En una forma de onda el ancho de banda corresponde a las primeras armónicas que es donde esta concentrada la mayor parte de la energía

Una forma de onda digital utiliza pulsos rectangulares y tendría un ancho de banda infinito

La trasmisión limita el ancho de banda que se puede trasmitir esto se da por cuanto mayor sea el ancho de banda a trasmitir mayor sera su costo.

Cuanto mayor sea la limitación del ancho banda se produce mayor distorsión, aumentando el ruido en el receptor.

3. CAPACIDAD DE CANAL

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El problema que estamos abordando es el siguiente: las instalaciones de comunicaciones son caras y, en general, cuanto mayor sea el ancho de banda de una instalación, mayor será el costo.Además, todos los canales de transmisión de cualquier interés práctico son de ancho de banda limitado.Las limitaciones se derivan de las propiedades físicas del medio de transmisión o de limitaciones deliberadas en el transmisor en el ancho de banda para evitar interferencias de otras fuentes. En consecuencia, nos gustaría hacer un uso tan eficiente como posible de un ancho de banda determinado. En el ámbito de los datos digitales, esto significa que nos gustaría una velocidad de datos lo más alta posible a un límite particular de tasa de error para un ancho de banda determinado.La principal limitación para lograr esta eficiencia es el ruido.

Hay cuatro conceptos aquí que estamos tratando de relacionarnos entre sí:

• Velocidad de datos: Esta es la velocidad, en bits por segundo (bps), a la que los datos pueden comunicarse

• Ancho de banda: Este es el ancho de banda de la señal transmitida el transmisor y la naturaleza del medio de transmisión, expresados en ciclos por segundo, o Hertz.

• Ruido: Para esta discusión, nos preocupa el nivel medio de ruido a través de la ruta de las comunicaciones.

• Tasa de error: Esta es la velocidad a la que se producen errores, donde un error es la recepción de un 1 cuando se transmitió un 0 o la recepción de un 0 cuando se transmitió un 1.

Banda de Nysquist

Se considera una canal libre de ruido, con esto a limitación en la velocidad de datos es simplemente el ancho de banda de la señal. Una formulación de
esta limitación, debido a Nyquist, establece que si la velocidad de transmisión de la señal es 2B, entonces una señal con frecuencias no mayores que B es suficiente para llevar la velocidad de la señal. el converso también es cierto: Dado un ancho de banda de B, la velocidad de señal más alta que puede ser transportado es 2B.

C = 2 B log2 M

Banda de Shannon

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Todos estos conceptos se pueden unir perfectamente en una fórmula desarrollada porel matemático Claude Shannon. Como acabamos de ilustrar, cuanto más altos sean los datostasa, más daño puede hacer el ruido no deseado. Por un nivel determinado de ruido,esperaría que una mayor intensidad de la señal mejoraría la capacidad de recibir datoscorrectamente en presencia de ruido.

Shannon nos permite duplicar el ancho de banda , duplicar la velocidad de datos , esto considerando el relación entre la velocidad de datos , el ruido y las tasas de error

Por lo tanto, a un nivel de ruido dado, cuanto mayor sea la velocidad de datos, mayor la tasa de error. mayor la tasa de error.

Ruido
(SNR) que es la relación de la potencia en una señal a
la potencia contenida en el ruido que está presente en un punto determinado de la transmisión. Típica mente, esta relación se mide en un receptor, porque es en este punto que un se intenta procesar la señal y eliminar el ruido no deseado. Para mayor comodidad, esta proporción se notifica a menudo en decibelios (dB):
SNRdB = 10 log 10
signal power/ noise power

El resultado de Shannon es que la capacidad máxima del canal, en bits por segundo, obedece a la ecuación
C - B log2(1 + SNR)
donde C es la capacidad del canal en bits por segundo y B es el ancho de banda de el canal en Hertz. La fórmula Shannon representa el máximo teórico que se puede lograr.

2. TRASMISIÓN DE DATOS
DIGITAL Y ANALÓGICA

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Los términos analógico y digital corresponden, aproximadamente, a continuo y discreto, respectivamente.Estos dos términos se utilizan con frecuencia en las comunicaciones de datos en al menos tres contextos: datos, señales y transmisión.Brevemente, definimos los Datos como entidades que transmiten significado o información. Señales son representaciones eléctricas o electromagnéticas de los datos. La transmisión es la comunicación de datos mediante la propagación y el procesamiento de señales. En lo que sigue, tratar de aclarar estos conceptos abstractos discutiendo los términos analógico y digital como se aplica a los datos, señales y transmisión.

DATOS

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Es la información codificada que se desea enviar

Analógicos

Son valores continuos en algún intervalo. Por ejemplo, la voz y el vídeo son diferentes patrones de intensidad. La mayoría de los datos recopilados por sensores, como la temperatura
y la presión

Digitales

Los datos digitales toman valores discretos; Ejemplos
son texto y enteros.

SEÑALES

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Es el tipo de codificación que se utiliza para poder enviar la información. En un sistema de comunicaciones, los datos se propagan de un punto a otro medios de señales electromagnéticas.

Analógicos

Una señal analógica es un onda que puede propagarse a través de una variedad de medios, dependiendo de
frecuencia; ejemplos son los medios de alambre de cobre, como el par trenzado y el cable coaxial; cable de fibra óptica; y la propagación de la atmósfera o el espacio (inalámbrico)

Digitales

Una señal digital es una secuencia de pulsos de voltaje que pueden transmitirse a través de un medio de cable de cobre;
por ejemplo, un nivel de voltaje positivo constante puede representar binario 0 y una constante nivel de tensión negativo puede representar binario 1.

Ventajas es mas económico su trasmisión y menos susceptible a la interferencias de ruido

Desventaja es que sufren una mayor atenuación en las distancias a recorrer y esto puede conducir a la perdida de la información

TRASMISIÓN

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La transmisión es la comunicación de datos mediante la propagación y el procesamiento de señales

Datos Analógicos

Señal Analógica

Dos alternativas: (1) la señal ocupa
el mismo espectro que el análogo
datos; (2) los datos analógicos están codificados
para ocupar una porción diferente de
Espectro.

Señal Digital

Los datos analógicos se codifican utilizando un códec para
producir una corriente de bits digital.

Datos Digitales

Señal Analógica

Los datos digitales de datos se codifican utilizando un
módem para producir señal analógica.

Señal Digital

Dos alternativas: (1) señal consta de dos
niveles de tensión para representar los dos binarios
valores; (2) los datos digitales están codificados para producir
una señal digital con las propiedades deseadas.

Tratamiento de Señal

Trasmisión Analógica

Señal Analógica

Se propaga a través de amplificadores;
mismo tratamiento si la señal es
para representar datos analógicos o
datos digitales.

Trasmisión Digital

Señal Analógica

Supone que la señal analógica representa
datos digitales. La señal se propaga a través de
repetidores; en cada repetidor, los datos digitales son
se recuperó de la señal entrante y se utiliza para
generar una nueva señal de salida analógica.

Señal Digital

La señal digital representa una corriente de 1s y 0s,
que pueden representar datos digitales o pueden ser un
codificación de datos analógicos. La señal se propaga
a través de repetidores; en cada repetidor, corriente de
1s y 0s se recupera de la señal entrante y
para generar una nueva señal de salida digital.

4 MEDIO DE TRASMISIÓN

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En un sistema de transmisión de datos, el medio de transmisión es la ruta física entre transmisor y receptor. Los medios de transmisión pueden clasificarse como guiados o no guiados.En ambos casos, la comunicación es en forma de ondas electromagnéticas. Con guía medios de comunicación, las ondas se guían a lo largo de un medio sólido, como el par trenzado de cobre, el cobre cable coaxial, o fibra óptica. La atmósfera y el espacio exterior son ejemplos de medios no guiados, que proporcionan un medio de transmisión de señales electromagnéticas, pero no guiarlos; esta forma de transmisión se conoce generalmente como transmisión inalámbrica.Las características y la calidad de una transmisión de datos están determinadas tanto por las características del medio y las características de la señal.Tres rangos generales de frecuencias son de interés en nuestra discusión de Transmisión. Frecuencias en el rango de aproximadamente 1 GHz (gigahercios a 109 Hz) a 100 GHz se conocen como frecuencias de microondas. En estas frecuencias, los haces direccionales son posibles, y el microondas es bastante adecuado para la a - PuntoTransmisión. El microondas también se utiliza para las comunicaciones por satélite. Frecuencias en el rango de 30 MHz a 1 GHz es adecuado para aplicaciones omnidireccionales. Nos referimosa este rango como el rango de radio.Otro rango de frecuencia importante, para aplicaciones locales, es la porción infrarroja del espectro. Esto cubre, aproximadamente, de 3 * 1011 a 2 * 1014Hz. útil en puntos locales-a- Puntoy aplicaciones multipunto dentro de áreas confinadas, tales comocomo una habitación individual.

Microonda Terrestre

Descripción

Son las conocidas por su antena que tiene en forma de plato y fijado rígidamente, y estas se encuentra por encima del suelo para maximizar su rango de trasmisión, se las puede colocar en torres para ampliar su distancia.

Aplicaciones

Se los usa en trasmisión de puntos cortos, entre edificios , como un circuitos cerrados de TV , y enlaces de RED de corto recorrido, y es una alternativa económica con respecto al uso de cables coaxial y fibra óptica

Características

Frecuencia de operación de 2 GHz a 40 GHz, su perdida por atenuación puede calcularse como

L = 10 log (4pi * d/landa)^2 dB.

donde d es la distancia y landa es la longitud de onda, en las mismas unidades. Por lo tanto, la pérdida varía el cuadrado de la distancia. Por el contrario, para el par trenzado y el cable coaxial, la pérdida varía exponencial mente con la distancia (lineal en decibelios). Por lo tanto, los repetidores o amplificadores pueden más separados para los sistemas de microondas— 10 a 100 km es típico, las bandas mas comunes para sus usos son entre los 4 a 6 GHz . La banda de 12 GHz se utiliza como componente de los sistemas de televisión por cable.

Microonda Satelital

Descripción

Se los usa para conectar dos estaciones terrestres en donde el satélite cumple con la función de ampliar y repetir la señal recibida, Un solo satélite en órbita funcionará en un número
de bandas de frecuencia, llamadas canales de transponedor.

Aplicaciones

Distribución de Televisión
Trasmisión a largas distancias
Redes privadas de Negocios

Caracteristicas

En rango de bandas de 1 a 10 GHz, por debajo de los 1 GHz hay una gran cantidad de ruido natural estoy incluye los fenómenos como el solar, atmosférico y los dispositivos electrónicos.
Hoy en día utilizan un ancho de banda de frecuencia
en el rango de 5.925 a 6.425 GHz para la transmisión de tierra a satélite (enlace ascendente) y un ancho de banda en el rango de 3,7 a 4,2 GHz para la transmisión de satélite a tierra
(enlace descendente). Esta combinación se conoce como la banda de 4/6 GHz.

Ondas de Radio

Descripción

Su diferencia es la omnidireccional y el segundo es direccional. Así la radio no requiere Forma antenas, y las antenas no necesitan montarse rígidamente a una alineación precisa.

Aplicaciones

Radio es un término general utilizado para abarcar frecuencias en el rango de 3 kHz a 300 GHz. Estamos utilizando el término informal de difusión de radio para cubrir la VHF y parte de la banda UHF: 30 MHz a 1 GHz. Esta gama cubre la radio FM y Televisión VHF. Este rango también se utiliza para una serie de aplicaciones de redes de datos

Caracteristicas

El rango de 30 MHz a 1 GHz es eficaz para las comunicaciones de radiodifusión. A diferencia del caso de la baja- Frecuencia
Electromagnética ondas, la ionosfera es transparente a las ondas de radio por encima de 30 MHz, la transmisión
se limita a la línea de visión, y los transmisores distantes no interferirán con cada otros debido a la reflexión de la atmósfera
Una fuente principal de deterioro para las ondas de radio de difusión es la interferencia multitrayecto. Reflexión de la tierra, del agua y de la natural o los objetos creados por los humanos y múltiples trayectos entre antenas.