LOS PRINCIPIOS DE LA TRANSMISIÓN ANALÓGICA

La transmisión analógica que datos consiste en el envío de información en forma de ondas, a través de un medio de transmisión físico. Los datos se transmiten a través de una onda portadora: una onda simple cuyo único objetivo es transportar datos modificando una de sus características (amplitud, frecuencia o fase). Por este motivo, la transmisión analógica es generalmente denominada transmisión de modulación de la onda portadora. Se definen tres tipos de transmisión analógica, según cuál sea el parámetro de la onda portadora que varía:

Transmisión por modulación de la amplitud de la onda portadora Transmisión a través de la modulación de frecuencia de la onda portadora Transmisión por modulación de la fase de la onda portadora

TRANSMISIÓN ANALÓGICA DE DATOS ANALÓGICOS

Este tipo de transmisión se refiere a un esquema en el que los datos que serán transmitidos ya están en formato analógico. Por eso, para transmitir esta señal, el DCTE (Equipo de Terminación de Circuito de Datos) debe combinar continuamente la señal que será transmitida y la onda portadora, de manera que la onda que transmitirá será una combinación de la onda portadora y la señal transmitida. En el caso de la transmisión por modulación de la amplitud, por ejemplo, la transmisión se llevará a cabo de la siguiente forma:

TRANSMISIÓN ANALÓGICA DE DATOS DIGITALES

Cuando aparecieron los datos digitales, los sistemas de transmisión todavía eran analógicos. Por eso fue necesario encontrar la forma de transmitir datos digitales en forma analógica.

La solución a este problema fue el módem. Su función es:

En el momento de la transmisión: debe convertir los datos digitales (una secuencia de 0 y 1) en señales analógicas (variación continua de un fenómeno físico). Este proceso se denomina modulación.

Cuando recibe la transmisión: debe convertir la señal analógica en datos digitales. Este proceso se denomina demodulación.

TÉCNICAS DE INFORMACIÓN MULTICANAL: MODULACIONES DE AMPLITUD Y FRECUENCIA

El multiplexado es una técnica que permite que varias conexiones o múltiples flujos de información compartan un único medio de transmisión. Es por ello que el recurso de mayor interés es el ancho de banda que se mide en hertzios en los sistemas de comunicaciones analógicas, y en bits/seg en los sistemas de transmisión digital. Esta técnica optimiza la utilización del medio de transmisión que, por lo general, es costoso. Se utiliza esta tecnología con mayor frecuencia en redes de telefonía y en los servicios de difusión.

En los comienzos de la telefonía, el intercambio de información entre los usuarios implicaba la utilización completa de los recursos de transmisión de la red, como lo muestra la grafica que se da a continuación:

Como se puede observar, este modelo resultaba rígido e ineficiente al aumentar el número de usuarios.

La solución consistió en el diseño de un modelo alternativo en el que se pudiera compartir de forma dinámica un conjunto de recursos, es decir, un conjunto de líneas de transmisión entre varios usuarios.

Este modelo se puede observar en la figura a continuación:

Como muestra la figura, todos los usuarios, al intercambiar información, utilizan de manera dinámica el medio de transmisión. El multiplexor asigna “dinámicamente” una línea de comunicación mientras dure la llamada. Al finalizar ésta, se recobra la líneas de comunicación “dinámica”, quedando disponible para obtener nuevas peticiones de conexión.

La siguiente figura muestra la función de multiplexación de manera sencilla:

Se tienen n entradas en el lado del multiplexor (MUX) que se conectan a un demultiplexor (DEMUX) mediante un único enlace de datos. El enlace puede transportar n canales de datos independientes. La función del multiplexor es combinar (o multiplexar) los datos de las n líneas de entrada para su transmisión a través del enlace de datos de capacidad superior (ancho de banda). En el otro extremo, el demultiplexor recibe la secuencia de los datos multiplexados e inicia el proceso de separación o demultiplexación de acuerdo con el canal para luego enviarlos hacia las líneas de salida correspondientes.

El uso masivo de estas técnicas de multiplexación obedece a la exigencia de disponer de una mayor velocidad de transmisión que haga más eficientes los sistemas de comunicación modernos.

Se conoce que, a altas velocidades, la transmisión de datos es mas efectiva desde el punto de vista del coste. Para aplicaciones y distancias determinadas, los costos por Kbps (kilo bits por segundo) disminuyen con el incremento en la velocidad de transmisión de datos. De igual manera, los costos de los equipos de transmisión y recepción, por Kbps, decrecen con el aumento de la velocidad de transmisión. Todo lo anterior es valido poara la transmisión de datos tanto analógicos como digitales. Teniendo en cuent esto ultimo, la multiplexación se ha desarrollado en tres tipos de técnicas, ellas son:

1.- Multiplexación por división de frecuencia (FDM) para sistemas de transmisión de datos analógicos.

2.- Multiplexación por división de tiempo (TDM) para sistemas de transmisión de datos digitales

3.- Multiplexación por división de onda (WDM) para sistemas de transmisión ópticos

Para un numero de n canales de información, la técnica de multiplexación obliga a definir la manera como estos canales se deben agrupar para su envió. Para hacer esto debemos asumir un proceso de muestreo que permita su organización y su posterior transmisión.

El número de muestras que se deben tomar para que el proceso sea viable es el que determina al menos 8000 muestras por segundo, para un modo de codificación de 8 bits por ranura de tiempo, por lo tanto la capacidad de cada canal queda de 64 Kbit/s (8000Muestras

seg x

8 bitsmuestra

).

LA MULTIPLEXACIÓN POR LONGITUD DE ONDA O WDM

La multiplexación por división de longitud de onda es una técnica que nos permite multiplexar n canales o señales sobre un solo medio óptico (fibra óptica), a cada una de estas señales se les asigna cierto ancho de banda, mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, donde se utiliza como luz procedente un diodo LED o un rayo láser. Los primeros sistemas WDM aparecieron en torno a 1985 y combinaban tan sólo dos señales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad teórica total de 1,6 Tbit/s sobre un solo par de fibra.

La multiplexación o multicanalización se lleva a cabo utilizando un multiplexador y la demultiplexación o demulticanalización con un demultiplexor, que suelen ser dispositivos distintos pero en algunas ocasiones, se cuenta con un dispositivo que realiza ambas tareas conocido como multiplexor óptico de inserción-extracción.

LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO O TDM

La multiplexación por división de tiempo es una técnica para compartir un canal de transmisión entre varios usuarios. Consiste en asignar a cada usuario, durante unas determinadas "ranuras de tiempo", la totalidad del ancho de banda disponible.

CARACTERÍSTICAS DE LA TDM

Consiste en ocupar un canal de transmisión a partir de distintas fuentes, mejor aprovechamiento del medio de transmisión. El ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo).

VENTAJAS DE TDM

1. Esto usa unos enlaces solos2. Esto no requiere al portador preciso que empareja a ambo final de los enlaces.3. El uso de la capacidad es alto.4. Cada uno para ampliar el número de usuarios en un sistema en un coste bajo.5. No hay ninguna necesidad de incluir la identificación de la corriente de tráfico en

cada paquete.

DESVENTAJAS DE TDM

1. La sensibilidad frente a otro problema de usuario es alta2. El coste inicial es alto3. La complejidad técnica es más4. El problema del ruido para la comunicación análoga tiene el mayor efecto.

LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA O FDM

Esta técnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias.

CARACTERÍSTICAS DE LA FDM

El ancho de banda del medio debe ser mayor que el ancho de banda de la señal transmitida.

Capacidad de transmisión de varias señales a la vez. La señal lógica trasmitida a través del medio es analógica. La señal recibida puede ser analógica o digital. Para la comunicación análoga el ruido tiene menos efecto.

VENTAJAS DE FDM

El usuario puede ser añadido al sistema, simplemente añadiendo otro par de modulador de transmisor y receptor.

El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex total de información que es requerido por la mayor parte de la aplicación.

DESVENTAJAS DE FDM

En el sistema FDM, el coste inicial es alto. En el sistema FDM, un problema para un usuario puede afectar a veces a otros. En el sistema FDM, cada usuario requiere una frecuencia de portador precisa.

MULTIPLEXACIÓN SCM (MULTIPLEXACIÓN POR SUBPORTADORAS)

En vez directamente de modular una onda portadora óptica en el orden de terahertz y la banda base en el orden de 100 Mbps, los datos de la banda base se impresionan en una onda subportadora en el orden de gigahertz que se impresiona posteriormente en el portador óptico de THz. La figura 3 ilustra la situación en la cual cada canal está situado en una diversa frecuencia de la subportadora, de tal modo que ocupa una diversa porción del espectro que rodea el portador óptico. SCM es similar a la radio comercial, en la cual muchas estaciones se ponen en diversas RF (radiofrecuencia). La multiplexación y el demultiplexación de los canales de SCM se logran electrónicamente, y no ópticamente. La ventaja obvia económicamente hablando es que varios canales pueden compartir los mismos componentes ópticos costosos; los componentes eléctricos son típicamente menos costosos que los ópticos. Apenas como TDM y SCM están limitadas a frecuencias máximas de la subportadora y los datos están limitados por el ancho de banda disponible por los componentes eléctricos y ópticos. Por lo tanto, SCM se debe utilizar conjuntamente con el WDM si deseamos utilizar cualquier fracción significativa del ancho de banda de la fibra, pero puede ser utilizada con eficacia para baja-velocidad.

ETIQUETADO SCMCon el etiquetado SCM (Multiplexado con subportadoras), la información de la

etiqueta es modulada en una subportadora, que se coloca en el mismo canal óptico, separada del espectro en banda base de la información. En un sistema con varios canales la frecuencia de la subportadora se puede configurar de modo que sea la misma para todos, de modo que el proceso de detección se simplifica

Las ventajas del etiquetado SCM van relacionadas con el hecho de mandar por el mismo canal la información y la etiqueta. Debido a esto, no se requieren grandes niveles de sincronización entre dicha etiqueta y la información enviada. Otro punto interesante, es que para una detección óptica directa mediante fotodiodos, las diferentes subportadoras pueden ser detectadas sin necesidad de demultiplexar ópticamente la señal

Algunas desventajas vienen dadas por la posibilidad de sufrir desapariciones de la subportadora por culpa de la dispersión de la fibra. Por otro lado, las no linealidades pueden causar distorsiones por intermodulación, causando interferencias en otros canales. Además, para tasas de bits de la información altas, las subportadora necesitan estar colocadas a altas frecuencias, lo que requiere equipos electrónicos sofisticados, y lo que puede hacer que rebasemos en espaciado mínimo entre canales

BIBLIOGRAFIA

http://books.google.co.ve/books?id=8JsWh4aVRZgC&pg=PA23&lpg=PA23&dq=multiplexacion+fdm+ventajas+y+desventajas&source=bl&ots=E2q7mNCrQy&sig=8BxFD1BV6qUfMQ5f_-vwlNGlIjo&hl=es&sa=X&ei=VHLcUtf-OYqvkAeewYDIBg&ved=0CCsQ6AEwAA#v=onepage&q=multiplexacion%20fdm%20ventajas%20y%20desventajas&f=false

http://microelectronica.blogspot.com/2004/11/mtodos-de-multiplexacin_110134346279191847.html

http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/9979/1/Article006.pdf

http://es.kioskea.net/contents/684-transmision-de-datos-transmision-analogica