Iptv Volte

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Estudio de los metodos de comunicacionIPTV/VoLTE

Departamento de Ingenierıa Electrica, Electronica y ComputacionUniversidad Nacional De Colombia - Sede Manizales

David Alfonso Berrio Perdomo 811007Ricardo Cardona Rivera 811011

Sergio Florez Velez 811022Juan Jose Largo Trejos 811036

Junio 17 del 2014

Abstract—El siguiente documento presenta un analisiscorto en relacion a la eficiencia espectral de un metodo decomunicacion IPTV/VoLTE.

Index Terms—Modulacion, protocolo de comunicacion,IPTV, television en vivo, capa fısica.

I. OBJETIVOS

Establecer la diferencia entre una senal en bandabase y una en banda pasante y determinar la efi-ciencia espectral de cada uno de ellos.Realizar el proceso de modulacion para una senalde IPTV.

II. INTRODUCCION

Comunicarse siempre ha sido una prioridad a lo largode la historia para el ser humano. El desarrollo de latecnologia y los avances en la ciencia han permitidocrear nuevas formas de comunicacion mas eficientes quefacilitan la transmision y recepcion de un mensaje endistancias muy grandes y con una seguridad y privacidadalta. Implementar metodos de modulacion y protocolosde comunicacion son la base de estos avances, la idea esanalizar uno de estos metodos especificos como el IPTVy la VoLte.

III. MARCO TEORICO

1. IPTV.Es un metodo utilizado para transmitir televisiona traves del protocolo de internet o de una redrespecıfica , en vez de ser transmitido por losmetodos tradicionales como el terrestre, el satelitalo por cable. Ademas de los servicios de internet,el IPTV permite tambien proveer servicios comotelevision multicasting comercial, VoD (Video onDemand), triple play ( tv, internet y telefonia fija)y acceso a la internet. La IPTV surgio por primera

vez en Japon y luego se extendio a Corea.

Para una transmision de IPTV se necesitan lossiguientes elementos:

Canal o Emisora de TV: allı se codifican, seencriptan y se envıan los canales.Plataforma VOD: se guardan y se envian losvideos a demanda del suscriptor.Portal interactivo: permite al usuario nave-gar entre diferentes servicios IPTV, como elcatalogo VOD.Red de envıo: la red empaquetada conmutadaque lleva los paquetes IP: (unicast y multi-cast).Instalacion del Receptor: los equipos utiliza-dos en el lugar de recepcion para completarel enlace con la Red de Envio.”Set-Top Box del usuario”: el equipo quedecodifica y desencripta la television y elcontenido VOD, y lo muestra en pantalla.

La diferencia con la tv convencional es que hayretroalimentacion en cuanto a los deseos de losusuarios, ya que con la tv convencional se someteal usuario a la programacion de los canales. Poresta razon se incluyen funciones como pausa,rebobinar, etc.

Ademas es importante aclarar que para accedera la IPTV siempre es necesario tener DSL -(Digital suscriber Line) de alta velocidad, quees una familia de tecnologıas que proveen accesoa internet por medio de la red telefonica local.Esto es posible porque para los datos se utliizanlas bandas de alta frecuencia, mientras que la bajafrecuencia se deja para las senales de voz.

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Modulacion:

El metodo de modulacion utilizado en este caso esdigital, ya que se utiliza una portadora sinusoidal,y la moduladora en una serie aleatoria de codigos.El nombre de este metodo de modulacion es DMT(Discrete Multi-tone Modulation), el cual es unesquema FMD (Frequency-division multiplexing),en donde el ancho de banda total es dividido enun conjunto de frecuencias que no se superponen,cada una de las cuales se utiliza para transmitiruna senal separada, o para transmitir una senalen paralelo (algunmos ejemplos son la radio yla television). Este metodo utiliza la transformadarapida de fourier (FFT) para dividir el espectrode la senal DSL en 256 canales, cada uno de loscuales usan varios metodos de modulacion, desdeQAM 64 para bandas limpias, hasta QPSK . Cadasubbanda generada tiene un ancho de banda de4KHz, que en conjunto suman 1.024Ghz.

2. VoLTE.

Tradicionalmente, se han proporcionado serviciosde voz sobre conmutacion de circuitos (CS)en redes de sistemas inalambricos. Pero LTEes un sistema de conmutacion (PS) y, por lotanto, requiere el despliegue de IMS (SubsistemaMultimedia IP.) en la red basica del operadorpara integrar servicios de voz y para garantizarla calidad de servicio y mecanismos de cargaadecuada. Sin embargo, la mayorıa de lossistemas comerciales de hoy en dıa no hacenIMS ha integrado en la Red Central. este impideel despliegue de servicios de voz sobre LTE(VoLTE). Desde que el servicio de voz es unade las principales fuente de ingresos para losoperadores , la red LTE operadores requieren uncamino alternativo para permitir despliegue deLTE temprano con servicios de PS mejoradassin sacrificar la calidad de la voz. CSFB (CircuitSwitched FallBack) es una solucion intermedia acorto plazo y un servicio alternativo a largo plazopara el apoyo servicios de voz en LTE.

El sistema LTE es una coleccion de tecnologıasque inserta a las comunicaciones moviles en unared simplificada, de alto rendimiento. Dentrode los avances que entrega LTE, se encuentrael aumento de las velocidades de transmisionde datos en la interfaz aerea, esto gracias ala implementacion de nuevos tipos de acceso

en el uplink como en el downlink, junto conla incorporacion de la tecnica de acceso conmultiples antenas en el receptor y transmisor(MIMO). La arquitectura simplificada de LTEpermite el flujo de datos y voz a traves de unmismo sistema de paquetes, basado totalmente enprotocolo IP.

las especificaciones de la LTE se especifican enla tabla 1.

Principales parametros LTETipo de acceso Subida DFTS-OFDM

Bajada OFDMAAncho de banda 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 MHzMınimo TTI 1 msEspacio de la subportadora 15kHzPrefijo de longitud cıclica Corto 4,7us

Largo 16,7usModulacion QPSK, 16QAM, 64QAMMultiplexacion espacial Una sola capa para subida para UE

Hasta 4 capas para bajada para UEMU-MIMO soportado para subida ybajada

Eficiencia espectral pico (20Mhz) 5Eficiencia espectral normalizada 333Tabla 1. Caracteristicas LTE

Con el objetivo de utilizar de mejor manera elespectro disponible, se ocupan distintos tiposde acceso de radio en el enlace ascendente ydescendente, estos nuevos accesos permiten laflexibilidad en las bandas de frecuencia. Ademasincorpora el metodo de acceso MIMO, quelogra aumentar la velocidad de transferenciadependiendo del numero de antenas que seagreguen.

3. Senal en cuadratura (Parte imaginaria).

Representacion de una senal o una parte de ellarespecto a su componente imaginario, la dataen cuadratura es ideal para transportar datos atraves del proceso de modulacion ya que permitela transmision de informacion compleja (juntocon la real) a traves de una senal de alta frecuencia.

4. Eficiencia Espectral.En telecomunicacion, la eficiencia espectral E esuna medida de lo bien aprovechada que esta unadeterminada banda de frecuencia usada para trans-mitir datos (bits). Cuando mayor es este valor,mejor aprovechada esta dicha banda.La eficiencia espectral es uno de los muchosparametros con los que se mide la calidad de unamodulacion digital.En senales digitales, la eficiencia espectral se mide

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usando las siguientes formulas:

ρ = Rb

B

Rb = 1Tb

Donde Tb es el periodo que tarda un bit en serenviado.

5. Senal en fase (Parte Real).

Representacion de una senal o una parte de ellarespecto a su componente real, la variacion dela data en este caso radica en el cambio de fasehaciendola ideal para el transporte de datos atraves de la modulacion y variacion en 90◦ de lamisma.

IV. ACTIVIDAD

1. Realizar el proceso de modulacion y filtrado deuna senal de IPTV. Determinar la respuesta de lasenal filtrada y la relacion de la potencia de estacon la modulada.

V. RESULTADOS

1. Modulacion OFDM:Este metodo de modulacion se basa en la de-multiplexacion de la informacion binaria serialque se desea enviar. Este proceso lo realiza unconversor seria paralelo. Lo anterior se hace conel fin de llevar cada uno de los bits multiplexadosa una cantidad N de mapeadores, que se encargande acumular la informacion binaria en K- tuplas,cuyo tamano depende del metodo de modulacionutilizado utilizado, ya que a partir de ellas elmapeador convierte esta serie en un sımbolo, quegeneralmente puede ser complejo de la forma:

di = Ai exp (jφi) = Ii + jQii = 0, 1, . . . , N − 1Ii = AicosφiQi = Aisinφi

Las cuales corresponden a las componentes enfase y en cuadratura del sımbolo.

El sımbolo di es modulado con la portadorasecundaria i del modulador. Hay Nmoduladores y N frecuencias de portadorasecundaria:f0,f1....,fN−1..

El esquema de modulacion se representa en lafigura 1. La senal OFDM de banda base se puede

Figura 1. Esquema de modulacion

representar de la siguiente forma:

s (t) = Re

{(N−1∑i=0

di exp(j2π i

T t))

exp[j2π

(fc − N−1

2T

)t]}

0 ≤ t ≤ T

Con respecto a la frecuencia de la portadora demenor frecuencia fc − N−1

2T , la envolvente de lasenal modulada es :

s (t) =

N−1∑i=0

di exp

(j2π

i

Tt

)por lo tanto la senal OFDM puede ser escritacomo:

s (t) = Re

{N−1∑i=0

di exp

(j2π

i

Tt

)}= Re {s (t)}

Esto quiere decir que la senal de banda baseOFDM es la parte real de la envolvente complejade la senal OFDM pasabanda.Si se muestrea la envolvente compleja con unperiodo de muestreo de ∆t = T/N se agrega unfactor de normalizacion de 1/N, se obtiene.

sn = 1N

N−1∑i=0

di exp(j2π i

T n)

n = 0, 1, . . . , N − 1

L expresion anterior es la transformada inversa deFourier, por lo cual, se pueden generar muestras dela senal OFDM a partir de la IDFT. Si el receptorrecibe estos datos sin ninguna distorsion, se puedeobtener el mensaje a partir de la transformadadiscreta de Fourier, dada por:

di = 1N

N−1∑i=0

sn exp(−j2π i

T n)

i = 0, 1, . . . , N − 1

El metodo anterior simplifica la modulacionOFDM, por tal razon es el mas utilizado.

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Figura 2. Esquema de modulacion senal OFDM

El esquema de modulacion de la senal OFDM semuestra en la figura 2.

Especificaciones modulador OFDM paraDSL:El metodo de modulacion utilizado en DSLes conocido como DMT (Discrete multi-toneModulation), el cual es en principio un meto-do OFDM.Para este experimento utilizamos el estandarANSI T1.413, el cual define los requerimien-tos para el metodo de comunicacion ADSL(asymmetric digital subscriber line), el cual esampliamente utilizado para transmitir voz ydatos a la vez.Este estandar estipula que la modulacionDMT debe dividir el ancho de banda del cablede cobre utilizado, que es de 0 a 1104kHz,en 256 bandas de 4.1953 kHz de ancho, loscuales corresponden a cada portadora secun-daria. Se debe tener en cuenta que para latransmision de datos solo se usa la bandade 25.875kHz hasta 1104kHz. La divisiongenerada se representa en la figura 3:

Figura 3. division generada ADSL

Especificaciones filtro para DSL:En el estandar tambien se especifica el tipode filtro utilizado,la figura 4 ilustra el filtroutilizado :

Figura 4. Filtro DSL

Las caracterısticas del filtro se muestran enla tabla 2:

FREQUENCY BAND (kHz) EQUATION FOR LINE (dBm/Hz)< f <4 -97.5, with max power in the in 0-4 kHz band of+15 dBrn4 < f <25.875 -92.5 + 21 xlog2 (f/4)25.875 < f < 1104 -36.51104< f <3093 -36.5- 36 xlog2(f/1104)3093 < f < 4545 -90 peak, with max power in the [f, f + 1 MHz]

window of (-36.5 -36 x log2(f/1104) + 60) dBrn4545 < f < 11040 -90 peak, with max power in the [f, f+IMHz]

window of -50 dBrnTabla 2. Especificaciones del filtro

Descripcion del proceso de modulacion yfiltrado de la senal:El metodo de modulacion OFDM utilizado fueel que no utiliza la transformada de Fourier,por simplicidad al programar. La frecuenciade portadora secundaria elegido paraca cadacanal fue:

fi = 21,805 + 4,1953 ∗ iKHz

Para el metodo de modulacion se deben simu-lar 256 mapeadores, ya que se va a suponerque todo en ancho de banda es para envio deinformacion. Cada mapeador tiene un metodode modulacion QPSK, por lo tanto solo acu-mula 2 bits. En total, el modulador transmite512 bits en cada periodo, el cual es de 1mSpara el experimento. Por lo tanto, la tasa debits enviada es de 512Kbits/Seg.La figura 5 ilustra la modulacion QPSK.Cada una de los sımbolos resultantes de losmapeadores es modulado a la frecuencia asig-nada dependiendo del prefijo i asignado, y elresultado de cada modulacion es sumado alfinal. Ya que las frecuencias asignadas paracada mapeador son las frecuencias estipula-das para cada canal, no es necesario realizaruna nueva modulacion con una portadora de

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Figura 5. Modulacion QPSK

mayor frecuencia.El resultado de la suma debe pasar por elfiltro pasabandas estipulado por el estandar,en este caso se utilizo un filtro elıpti-co pasabandas con frecuencias de corte enwp1=25.875KHz y wp2=1104KHz, frecuen-cias de banda supresora de ws1=4KHz ywp2=4545KHz, rizado pasabansa de 0.1dB yatenuacion de 100dB en la banda supresora.Para estos parametros, se necesita un filtro deorden 6, cuya realizacion se muestra en la fi-gura 6: El canal elegido para la simulacion fue

Figura 6. Filtro elıptico

el Cable Coaxial de 2.6/9.5mm, estandarizadopor la norma ITU-T G.623. Esta norma esta-blece un modelo del coeficiente de atenuaciondependiente de la frecuencia, expresado por lasiguiente ecuacion (f: frecuencia en MHz):

α = 0,01 + 2,3√f + 0,003f

[dB/Km

]

El modelo de atenuacion que se utilizara es elde atenuacion lineal, expresado de la siguienteforma:

L = α ∗ l ∗ f [dB]

donde α, es el coeficiente de atenuacion, l esla distancia en Km, y f es frecuencia en MHzEl calculo de la potencia resultante despuesde pasar por el canal solo se limita a restarla potencia de todas las componentes espec-trales de la senal al inicio del canal con laatenuacion encontrada para las mismas

PRX (f) = PTX − L (f)

Donde PRX (f) es la densidad espectral depotencia despues de pasar por el canal, PTXes la densidad espectral de potencia deltransmisor,L (f) atenuacion de cada una delas componentes espectrales.La atenuacion del canal se ilustra en la figura7

Figura 7. Modelo de atenuacion cable coaxial

Para probar la modulacion antes propuesta, segeneraron 512 numeros aleatorios entre 0 y1 con el fin de simular solo un periodo detransmision. La informacion proveniente dela modulacion pasa directamente por el filtrodisenado, y luego del filtro, la senal resultantepasa por el canal elegido.Se hicieron pruebas para 1Km, 5Km, y 10 Kmde longitud del cable.La figura 8 y 9 muestra los resultados para 1Km.La figura 10 y 11 muestra los resultados para5 Km.

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Figura 8. Senales para 1 Km

Figura 9. Espectro de las senales para 1 Km

La figura 12 y 13 muestra los resultados para10 Km. Los parametros de la senal moduladay filtrada se ven en la tabla 3. Se separan delos parametros de la senal recibida porque nodeben variar para las 3 pruebas realizadas.

Potencia senal Modulada [dB] 21.944Potencia senal filtrada[dB] 21.0411Atenuacion total filtro[dB] 0.0533Media senal Modulada 9.1495*10-4Media senal filtrada 0.0135Varianza senal Modulada 128.6707Varianza senal filtrada 127.1025Tabla 3. Parametros senal modulada y filtrada



La tabla 4 muestra los parametros dela senal recibida para las 3 pruebas.

l=1Km l=5Km l=10KmPotencia senal recibida[dB] 19.1407 15.0827 12.8385Atenuacion total 1.9537 6.0117 8.2559Cable coaxial[dB]Media senal recibida 0.0135 0.0135 0.0135Varianza senal recibida 82.0563 32.2336 19.2258Tabla 4. Parametros senal recibida, para cada una de las 3 pruebas.

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VI. ANALISIS DE TRANSMISION DE SENAL OFDMEN PRESENCIA DE RUIDO

Para esta practica, se propuso el esquema de transmi-sion mostrado en la figura 14. Con Go=10dB, Fo=6dB,G1=20dB,F1=3dB, y la perdida Lo generada por el canalmodelada como se mostro anteriormente.Despues que la senal es modulada por medio del es-quema OFDM, con un ancho de banda de 1200KHzrequerido por el servicio telefonico, por el cual IPTVva a ser transmitido, esta senal es amplificada por Go, pero en este proceso de amplificacion, se adiciona unruido debido a defectos en este amplificador. Este ruido

Figura 14. Esquema de transmision

puede ser modelado como un ruido uniforme. Se debetener en cuenta la figura de ruido asignada.La distorsion de la senal debido al paso por el ampli-ficador se puede observar en la Figura 15 : Se puede

Figura 15. Distorsion de la senal

observar que gran parte de los picos de la senal OFDMse ven distorsionados por una componente aleatoria dealta frecuencia, pero la envolvente de la senal es alteradaen menor medida.El efecto de la distorsion se pude apreciar mejor en losespectros de las senales mostrados en la figura 16 : Comose puede observar, el espectro de la senal despues delamplificador adquiere un piso de ruido que esta muycerca del espectro de la senal original, esto se debe aque la potencia del ruido a la salida es:

No = Ni ∗Go ∗Nf

Y con una figura de ruido de 6dB, la potencia del ruidova a aumentar 1000000 veces con respecto al ruidooriginal amplificado por el amplificador.

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Figura 16. efecto de distorsion

Estas senales deben ser introducidas en el modelo delcanal propuesto. Adicional a la atenuacion presente enel medio, se debe tener en cuenta el ruido presente enel canal, que en este caso, es ruido gaussiano producidopor la agitacion termica de los electrones. La potenciamedia de este ruido se calcula como :

Pη = k ∗B ∗ T

donde k es la constante de Boltzmann ,B es el anchode banda sobre el cual se mide el ruido y T es latemperatura en grados kelvin del medio. Despues deagregar estas distorsiones a la senal OFDM, se obtienelos resultados mostrados en la figura 17. Se puedeobservar que la ateniacion del medio disminuye el ruidode alta frecuencia que el amplificador agrega a la senal.La presencia del ruido gausiano no es muy apresiable,ya que la potencia simulada para este es muy baja, eneste caso T = 313.15◦K,B = 4.9995 ∗ 106Hz por lotanto la potencia es : P = 2.1615 ∗ 10−14W , que no esmuy significante comparado con la potencia de la senal.Si se puede apreciar la distorsion producida por elsegundo amplificador, que adiciona ruido uniforme conuna figura de ruido de 3dB. La potencia del ruido esmuy cercana a la potencia de la senal, lo que hace quese pierda mucha informacion. Esto se puede apreciar enel espectro de la figura 18 :La frontera entre el espectro de la senal original y el piso

Figura 17. efecto de distorsion

Figura 18. Espectro de potencia

de ruido es difıcil de percibir, por lo que el ruido tienegran influencia sobre la senal.A la salida del amplificador0, la relacion senal a ruido es :

SNR0 = 99,4451

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Pero despues de pasar por el medio y por el amplificador1, la relacion senal a ruido es:

SNR1 = 2,6403

Como se puede observar, a medida que la senal pasapor el enlace, el ruido va ganando potencia, con respectoa la senal lo que hace que al final del enlace sea casiimposible reconstruir la senal, debido a que el ruido seroba gran parte de la informacion.

VII. APLICACION PRACTICA DE LABORATORIO

Se realiza modulacion de onda pulsada , y modulacionde linea para observar los efectos que tienen sobre lapotencia espectral de una senal la modulacion PAM yPCM.

VII-A. Modulacion de Onda Pulsada

En la modulacion de pulso, la senal portadora consistede un tren de pulsos y la modulacion se realiza alvariar algun parametro de esta senal portadora en formaproporcional a la senal de informacion. La modulacionconsiste en cambiar los tres parametros basicos de lospulsos en forma proporcional al valor determinado sobreuna malla discreta de tiempo o valor muestrea do dela senal moduladora. La informacion se transmite deforma analoga y en tiempo discreto. Existen tres tiposdemodulacion analoga de pulso, la modulacion por am-plitud de pulso (Pulse Amplitude Modulation - PAM), lamodulacion por ancho de pulso (Pulse Width Modulation- PWM) o por duracion de pulsos (Pulse DurationModulation - PDM) y la modulacion por posicion depulso (Pulse Position Modulation - PPM).

Modulacion por amplitud de pulso (PAM) Cuan-do la amplitud del pulso en un tren de pulsoscambia en proporcion directa con las valores mues-treados de x(t), como se ilustra en la Figura 19(a).La modulacion por amplitud de pulso se realiza demanera similar al muestreo, empleando pulsos deamplitud plana (Flat-top sampling) (Figura 19(b)).Este tipo de muestreo contrasta con el muestreonatural (natural sampling), en el cual la amplitudde los pulsos muestreadores no es constante, si noque cambia con la forma de la senal continua quese muestrea, como se observa en la Figura 19(c).La modulacion PAM se realiza a traves de dos ope-raciones conocidas como muestreo y retencion. Enel muestreo la senal moduladora x(t) se muestreade manera instantanea cada T segundos, donde Tse selecciona de acuerdo al teorema del muestreo.En la retencion, la duracion de cada muestra sesostiene por un perıodo de τ [s]. El objetivo de

Figura 19. Ilustracion del tipo demodulacion PAM

retener el pulso por un perıodo prolongado es evitarel uso excesivo del ancho de banda del canal detransmision,debido a que el ancho de banda esinversamente proporcional a la duracion del pulso.Sin embargo, debe tenerse cuidado que tan largo esel pulso que se utilice debido a un fenomeno que seconoce como efecto de apertura, y que se explicaa continuacion.La senal PAM puede escribirse como:

YPAM =∑K

x(kT )rectτ (t− kT ).

donde T es el perıodo demuestreo, x(kT) es el valormuestreado de x(t) obtenido en el tiempo t = kT yla senal rectt(t ) representa un pulso rectangularestandar de amplitud igual a uno y duracion τ .La expresion anterior corresponde a realizar laconvolucion entre la senal x(t)muestreada de for-ma instantanea y el pulso rectangular rectτ (t). Enefecto, la version muestreada de forma instantaneade x(t) esta dada como:

xδ(t) =∑K

x(kT )δ(t− kT ).

De la convolucion de xδ(t) con el pulso rectτ (t)se obtiene:

xδ(t) ∗ rectτ (t) =∞∫−∞

xδ(s)rectτ (t− s)ds

=∞∫−∞

∑K

x(kT )δ(t− kT )rectτ (t− s)ds.

=∑K

x(kT )∞∫−∞

δ(t− kT )rectτ (t− s)ds

=∑K

x(kT )rectτ (t− kT )

= YPAM

De estamanera, la senalmodulada por amplitud de pulsoes igual a :

YPAM = xδ(t) ∗ rectτ (t)

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En la figura20 se muestra la senal moduladora en eltiempo y su espectro , a esta senal se le aplicara PAM.El ancho de banda de la senal es de 3kHz y su potenciaespectral es de 56.875 dB.

Figura 20. Senal moduladora

En la figura21 se muestra la senal portado en el tiempoy su espectro , esta senal sera usada para conformar lasenal modulada de PAM. El ancho de banda de la senales de 21kHz y su potencia espectral es de 46.875 dB. La

Figura 21. Senal portadora

DEE de la senal YPAM se obtiene aplicando la propiedadde convolucion de la TF.

YPAM (ω) = xδ(ω)F{rectτ (t)}= τ

T

∑k

X(ω − kω0)sinc(ωτ/2)

La senal modulada resultante se muestra en la figura22, PAM es usado para hacer una conversion analoga-digital.El ancho de banda de la senal resultante es de9.17kHz y su potencia es de 44.75 dB

Figura 22. Senal modulada

VII-B. Modulacion digital de lınea

La modulacion digital de banda base es un paso ne-cesario en cualquier comunicacion digital y consistebasicamente en la conversion de la senal analoga en senaldigital. Tambien se conoce como conversion analoga-digital o modulacion digital de pulso. Dos esquemasimportantes de modulacion digital de pulso son la mo-dulacion por codigo de pulso (Pulse Code Modulation-PCM) y lamodulacion delta (DeltaModulation - DM).

Modulacion por codigo de pulso (PCM) En lamodulacion por codigo de pulso, la senal modu-ladora se representa a traves de una secuencia depulsos codificados, que se logra al representar lasenal en forma discreta, tanto en tiempo como enamplitud. Las operaciones basicas en un sistemaPCM son el muestreo, la cuantizacion y la codifi-cacion, como semuestra en la Figura 23. En la etapademuestreo, la senal analoga se convierte en senalde tiempo discreto. En la etapa de cuantizacionlos valores continuos de amplitud se representanempleando un conjunto finito de valores y en laetapa de codificacion a cada nivel de cuantizacionse le asigna un codigo.Cabe anotar que el uso conjunto de las etapas decuantizacion y codificacion es que lo que distinguelamodulacion de codigo de pulsos de lamodulacionanaloga de pulsos.

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Figura 23. Esquema de modulacion por codigo de pulsos

Se usa la senal de PAM para poder aplicar PCM elresultado es motrado en la figura 24 , la modulacionpor codigo de pulso repite el espectro de PAMmuchas veces. El ancho de banda es el mismo dela senal modulada con PAM y su potencia espectrales de 50dB.

Figura 24. Senal modulada con PCM

VII-C. Modulacion por amplitud de pulsos

A la senal modulada resultante del esquema de modula-cion PCM se le aplica (AM).En la figura25 se muestrala senal portadora en el tiempo y su espectro , esta senalsera usada para conformar la senal modulada de AM. Elancho de banda de la senal es de 20kHz y su potenciaespectral es de 51.875 dB.La senal que resulta de la modulacion AM es mostradaen la Figura 26, El ancho de banda de la senal es de20kHz y su potencia espectral es de 22.5 dB.

Figura 25. Senal portadora AM

Figura 26. Senal modulada AM

VIII. CONCLUSIONES

Con respecto al espectro, LTE provee flexibilidad oescalabilidad entre bandas de frecuencia. Ademases capaz de operar en multiples bandas, incluyendolas ocupadas por 2G y 3G.

LTE tiene la capacidad de solucionar los problemasde la red de forma autonoma, ya que posee unsistema de auto-optimizacion y auto-reparacionmediante el seguimiento de indicadores en lared junto con la medicion de los datos en losterminales.

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Como se puede observar, a medida que la longituddel cable aumenta, la atenuacion que sufre la senales mayor, debido al aumento de la resistenciainterna y a diferentes fenomenos que disipan lasenal.El filtro produce una distorsion adicional en la senalmodulada debido a la respuesta de fase ya que estano es lineal, y ademas se produce retardo en latransmision de la senal.Las frecuencias que sufren atenuacion en mayorcantidad, a medida que la longitud del cable aumen-ta, son las altas, debido a la respuesta en frecuenciadel cable.Si se pretende disminuir el uso de ancho de bandaexcesivo producido por la modulacion de senalesdigitales, se debe tener en cuenta que el filtrodisenado debe abarcar el lobulo principal en sutotalidad, con el fin de evitar la perdida excesiva depotencia de la senal, y ademas, para asegurar que lareconstruccion de la senal pueda ser realizada porel demodulador

REFERENCIAS

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[4] http://es.wikipedia.org/wiki/LongTermEvolution[5] http://es.wikipedia.org/wiki/Eficienciaespectral

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