Tema 2- Conceptos de Transmision de Datos

TEMA 2. Conceptos de transmisin de datos

REDESGrados Ing. Informtica / Ing. de Computadores / Ing. del SoftwareUniversidad Complutense de Madrid

PROFESORES: Rafael Moreno VozmedianoRubn Santiago MonteroJuan Carlos Fabero Jimnez

Tipos de comunicacin

A

B C

D

E F

UNICAST (uno a uno)

A

B C

D

E F

BROADCAST (uno a todos)

A

B C

D

E F

MULTICAST (uno a varios)

Modos de comunicacin unicast

AEmite

BRecibe

AEmite

BRecibe

ARecibe

BEmite

AEmite/Recibe

BEmite/Recibe

SIMPLEX

HALF-DUPLEX

FULL-DUPLEX

Transmisin multinivel (1) Definicin: velocidad en BAUDIOS de una seal

Nmero de elementos de seal (cambios de nivel elctrico) por segundo Transmisin multinivel

V = n de elementos de seal (p. ej. V niveles elctricos o formas de onda distintas)N = log2V bits por elemento de seal (bits por baudio)

B = capacidad del canal en baudios Velocidad de transmisin (bps) = N x B

Tipos de transmisin multinivel Transmisin monobit

V = 2 elementos de seal (p. ej. 2 niveles elctricos) N = 1 bit por elemento de seal (1 bit por baudio)

+v1

-v1

Amplitud (Volt)

tiempo1 0 1 1 0 1 0 0

Ejemplo1 +V10 -V1

Transmisin multinivel (2) Tipos de transmisin multinivel (cont.)

Transmisin dibit V = 4 elementos de seal (p. ej. 4 niveles elctricos) N = 2 bits por elemento de seal (2 bits por baudio)

+v2

-v2

Amplitud (Volt)

tiempo1 1

+v1

-v1

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

Transmisin tribit V = 8 elementos de seal N = 3 bits por nivel

Transmisin cuatribit V = 16 elementos de seal N = 4 bits por nivel

Etc.

Ejemplo11 +V110 +V201 -V200 -V1

Transmisin multinivel (3)Ejemplo

Supongamos un canal de 1200 baudios Cul es la velocidad de transmisin (en bps) para V= 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128 elementos de seal distintos?

8400 bps1200 baud71287200 bps1200 baud6646000 bps1200 baud5324800 bps1200 baud4163600 bps1200 baud382400 bps1200 baud241200 bps1200 baud12

Velocidad de transmisin

(NxB)

Capacidad en Baudios

(B)

N de bits por elemento de seal

(N)

N de elementos de seal

(V)

Tipos de seales (1)

Seal continua o analgica Su intensidad vara suavemente a lo largo del tiempo y no presenta

saltos ni discontinuidades Ejemplo: voz, temperatura

Seal discreta o digital La intensidad slo toma determinados valores constantes a lo largo

del tiempo Ejemplo: informacin binaria (1,0)

Tipos de seales (2)

Seales peridicas Es una funcin que se repite a lo

largo del tiempo:S(t+T) = S(t)siendo T el periodo de la seal

La funcin peridica ms simple es la funcin seno

s(t) = A sen(2ft + )siendo A la amplitud de la seal, f la frecuencia y la fase.

El periodo, T, de cualquier seal peridica es el inverso de la frecuencia, f:

T = 1 /f Seales aperidicas

Es una funcin que no presenta ningn patrn de repeticin

Ejemplo 1: seal peridica analgica (seno)

Ejemplo 2: seal peridica digital

Tipos de seales (3)

Descomposicin de Fourier de una seal peridica Una seal peridica en el dominio del tiempo se puede descomponer en una

suma (infinita) de funciones senoidales:

Se dice que la seal est compuesta por una serie infinita de armnicos f es la frecuencia fundamental de la seal El armnico k-simo tiene una frecuencia kf y amplitudes ak y bk

Armnico 1 frecuencia f (amplitudes a1 y b1) Armnico 2 frecuencia 2f (amplitudes a2 y b2) .. Armnico n-simo frecuencia nf (amplitudes an y bn)

Descomposicin de Fourier de una seal aperidica En general, cualquier seal aperidica se puede descomponer en una suma

(infinita y continua) de seales peridicas, con diferentes amplitudes, frecuencias y fases.

Tipos de seales (4)

Ejemplo de descomposicin de Fourier Sea una funcin peridica discreta cuadrada de periodo T, como la de

la figura (que podra representar una serie binaria 1010101..)

Por ejemplo, si la velocidad de transmisin es 2 Mbps Cada bit ocupar 1/(2106) segundos = 0,5 s El periodo de la seal cuadrada peridica ser T = 1 s La frecuencia de la seal cuadrada ser f = 1 MHz.

Se puede descomponer en un nmero infinito de armnicos impares:

Tipos de seales (5)

Ejemplo de descomposicin de Fourier (cont) Por tanto los armnicos (impares) de la funcin tienen las siguientes

frecuencias y amplitudes Armnico 1 Frecuencia = f, Amplitud = A Armnico 3 Frecuencia = 3f, Amplitud = A/3 Armnico 5 Frecuencia = 5f, Amplitud = A/5 ..

Representacin aproximada de una seal a partir de sus armnicos Para poder representar de forma aproximada una seal, en general no es

necesario utilizar un nmero infinito de armnicos La seal se puede aproximar por la suma de los armnicos de amplitud ms

significativa En el ejemplo de la seal peridica cuadrada, los primeros armnicos

(1, 3, 5, 7...) son los de mayor amplitud

Tipos de seales (6)

Representacin aproximada de una seal a partir de sus armnicos (cont) Ejemplo: representacin de la seal peridica cuadrada a partir de sus

primeros armnicos Usando slo el armnico 1

La funcin cuadrada se aproxima por la siguiente funcin:

g1(t) = A sen(2ft)

Usando los armnicos 1 y 3La funcin cuadrada se aproxima por la siguiente funcin:

g2(t) = A sen(2ft) + A/3 sen(6ft)

Usando los armnicos 1, 3 y 5La funcin cuadrada se aproxima por la siguiente funcin:

g3(t) = A sen(2ft) + A/3 sen(6ft) + A/5 sen(10ft)

Ancho de banda y velocidad de transmisin (1) Ancho de banda (H) de un medio de transmisin

Rango de frecuencias que este medio puede transmitir para una distancia determinada sin atenuacin

H = fs fi siendo:

fi = frecuencia de corte inferior fs = frecuencia de corte superior

Cualquier seal con una frecuencia superior a fs o inferior a fi sufrir una fuerte atenuacin en el medio de transmisin y no alcanzar su destino.

Ancho de banda y velocidad de transmisin (2)

Ejemplo Queremos transmitir una seal binaria cuadrada (10101010) a una

velocidad de 2 Mbps (frecuencia f=1 MHz) Para que la seal sea reconocible en el destino, queremos que se transmitan,

al menos, los tres primeros armnicos. El medio de transmisin debe tener

Una frecuencia de corte inferior fi f = 1MHz Una frecuencia de corte superior fs 5f = 5MHz

Necesitamos un ancho de banda H = fs fi = 4 MHz como mnimo

Conclusin A mayor velocidad de transmisin, mayor es el ancho de banda necesario en el

medio de transmisin A mayor ancho de banda del medio, mayor es la velocidad de transmisin que se

puede alcanzar Ancho de banda y velocidad de transmisin son parmetros directamente

proporcionales y se tratan como trminos sinnimos

Perturbaciones de la seal (1) El problema de las perturbaciones

En cualquier medio de transmisin real, la seal que se recibe nunca es exactamente igual a la seal transmitida, debido a las perturbaciones que sufre la seal durante su transmisin.

Tipos de perturbaciones Atenuacin Distorsin Ruidos

Perturbaciones de la seal (2) Atenuacin

El fenmeno de la atenuacin La energa de la seal decae con la distancia recorrida Para que el receptor pueda detectar e interpretar correctamente la seal

recibida, sta debe tener suficiente energa Adems este nivel de energa de la seal debe ser superior al nivel de ruido.

Para resolver este problema Se suelen utilizar amplificadores o repetidores, que refuerzan o regeneran la

seal cada cierto tiempo.

Perturbaciones de la seal (3) Atenuacin (cont.)

La atenuacin se expresa en decibelios (dB)

PT = Potencia de seal transmitida PR = Potencia de seal recibida (atenuada)

PT PR

Medio transmisin

Ejemplo Supongamos una seal que viaja por un medio de transmisin y su potencia se

reduce a la mitad, es decir, PR = 0,5 PT

AtenuacindB = 10log(PR/PT)

AtenuacindB = 10log(PR/PT) = 10log(0,5) = 10(-0,3) = -3 dB

Perturbaciones de la seal (4) Atenuacin (cont.)

La atenuacin es una funcin de:

La distancia La frecuencia

Ejemplo: Seal de 1 MHz Atenuacin = 20 dB/KmDistancia Atenuacin Relacin PR/PT

100 m -2dB 10log(PR/PT)=-2 PR/PT=0,6 PR = 60% PT

500 m -10dB 10log(PR/PT) = -10 PR/PT=0,1 PR = 10% PT

1 Km -20dB 10log(PR/PT) = -20 PR/PT=0,01 PR = 1% PT

2 Km -40dB 10log(PR/PT) = -40 PR/PT=0,001 PR = 0,01% PT

Diagrama tpico de atenuacin de un medio de transmisin

Perturbaciones de la seal (5) Distorsin

La velocidad de propagacin de la seal en el medio vara con la frecuencia.

La seal recibida est distorsionada debido los diferentes retardos en la propagacin que sufren las distintas componentes de frecuencia.

Para resolver el problema de la distorsin Puede reducirse utilizando tcnicas de ecualizacin.

Perturbaciones de la seal (6) Ruidos

Ruido trmico o ruido blanco Se debe a la agitacin de los electrones dentro del conductor. Este ruido est presente en todos los medios de transmisin y no es posible

eliminarlo, aunque normalmente es de una magnitud conocida Diafona

Se debe al acoplamiento entre lneas o seales cercanas Ejemplo: lneas de telfono cercanas, seales de microondas captadas por

la antena parablica Ruido impulsivo o electromagntico

Se genera por perturbaciones electromagnticas exteriores (tormentas, lneas de alta tensin, fallos en el sistema de comunicacin, etc.)

Introducen pulsos o picos irregulares de corta duracin y de una amplitud que puede ser considerable.

La mayora de las perturbaciones de la seal, a excepcin del ruido impulsivo, son relativamente predecibles y de magnitud conocida

El ruido impulsivo o electromagntico es poco predecible y es el principal causante de los errores de transmisin

Perturbaciones de la seal (7) Ruidos (cont)

Efectos del ruido


Relacin seal/ruido (SNR, Signal/Noise Ratio) Se define como la relacin entre la potencia de la seal (S) y la potencia del

ruido (N) en un punto determinado del medio de transmisin. Cuanto mayor el valor de SNR, mayor ser la calidad de la seal recibida. SNR se mide en decibelios

SNRdB = 10log (S/N)

Ejemplo 1: Relacin seal/ruido alta

Potencia media de la seal: S=60 mWattPotencia media del ruido: N=5 mWatt

S/N = 6010-3/510-3 = 12SNRdB= 10log(S/N) = 10log(12) = 10.8dB


Ejemplo 2: Relacin seal/ruido baja

Potencia media de la seal: S=6 mWattPotencia media del ruido: N=5 mWatt

S/N = 610-3/510-3 = 1.2SNRdB= 10log(S/N) = 10log(1.2) = 0.8dB

Capacidad de transmisin del canal (1) Capacidad de un canal ideal: Teorema de Nyquist

Relacin entre ancho de banda y velocidad de transmisin en un canal ideal (sin ruido)

C = 2Hlog2VSiendo

H el ancho de banda del canalV el n de elementos de seal distintos.

Ejemplo Canal telefnico ideal: H=3000 Hz La velocidad de transmisin alcanzable ser

V = 2 elementos de seal (monobit) C = 2 3000 log2(2) = 6000 bpsV = 4 elementos de seal (dibit) C = 2 3000 log2(4) = 12000 bpsV = 8 elementos de seal (tribit) C = 2 3000 log2(8) = 18000 bpsV = 16 elementos de seal (cuatribit) C = 2 3000 log2(16) = 24000 bps. . . ..

Capacidad de transmisin del canal (2) Capacidad de un canal real: Teorema de Shanon

Relacin entre ancho de banda y velocidad de transmisin en un canal real (con ruido)

C = Hlog2(1 + S/N)Siendo

H = ancho de banda del canalS/N = relacin seal-ruido del canal

Como vemos esta expresin no depende del nmero de elementos de seal utilizados, sino que representa la mxima velocidad absoluta alcanzable por un canal de transmisin real.

Ejemplo Sea un canal telefnico real con

H = 3000 HzSNRdB = 30 dB S/N = 1000

La mxima velocidad terica de transmisin alcanzable ser de CShanon = 3000 log2(1 + S/N) = 29901 bps

Aplicando el teorema de Nyquist, este resultado limita el mximo n de elementos de seal, que ser de 16 y la velocidad mxima real ser

CNyquist = 2 3000 log2(16) = 24000 bps

Latencia o retardo (1) Qu es la latencia?

Es el tiempo que tarda un bloque de datos completo en llegar a su destino desde el momento en que el primer bit es enviado por el origen

Componentes de la latencia Tiempo de transmisin Tiempo de propagacin Tiempo de procesamiento

Latencia = Ttransmisin + Tpropagacin + Tprocesamiento

Latencia o retardo (2) Tiempo o retardo de transmisin

Tiempo total que tarda el emisor en poner el mensaje en el medio de transmisin

Depende de: Tamao del mensaje Velocidad de transmisin

Ejemplo Calcular el tiempo de transmisin de un mensaje de 64 kbytes si el ancho de

banda de la red es de 10 Mbps

Latencia o retardo (3) Tiempo o retardo de propagacin

Tiempo que tarda la seal en viajar desde el origen al destino Depende de:

Distancia entre origen y destino (longitud de la lnea de transmisin) Velocidad de propagacin de la seal en el medio

Esta velocidad depende del medio de transmisin y de la frecuencia de la seal Por ejemplo, la luz en el vaco se propaga a 3x108 m/s. La velocidad de

propagacin de una seal electromagntica en el aire o en un cable es menor.

Ejemplo Calcular el retardo de propagacin de una seal que tiene que viajar por una lnea

de 12.000 km y una velocidad de propagacin de 2,4x108 m/s

Latencia o retardo (4) Tiempo o retardo de procesamiento

Tiempo que el receptor en procesar el mensaje Depende de: Tamao del mensaje

Capacidad de procesamiento del receptor Utilizacin de algoritmos adicionales de deteccin de errores,

compresin/descompresin, cifrado/descifrado, etc.

Ejemplo: clculo de la latencia total Calcular la latencia total de un mensaje de 64 kbytes si el ancho de banda de la red es

de 10 Mbps, la longitud de lnea de 12.000 km y la velocidad de propagacin de 2,4x108 m/s. Suponer que el tiempo de procesamiento es despreciable

Latencia = Ttransmisin + Tpropagacin + Tprocesamiento= 52,4 ms + 50 ms + 0 = 102,4 ms

Datos y seales (1) Datos

Son las entidades de informacin que transmiten Pueden ser analgicos o digitales

Datos Analgicos Toman valores continuos dentro de un intervalo. Ejemplos: voz, vdeo, magnitudes fsicas

Datos Digitales Son aquellos que toman valores discretos. Ejemplos: texto, ficheros de ordenador, datos binarios en general

Seales Codificacin elctrica o electromagntica de los datos a transmitir, que

hacen posible la propagacin a travs de un medio de transmisin. Pueden ser analgicas o digitales

Seales Analgicas Ondas electromagnticas que varan de forma continua dentro de un rango

de valores Ejemplos: Lnea telefnica analgica, seales de radio y TV, etc

Seales Digitales Secuencias de pulsos elctricos o electromagnticos discretos y discontinuos

(voltaje o luz) Ejemplos: Seales binarias, por ejemplo, un 1 se representa mediante un

voltaje positivo y un 0 mediante un voltaje negativo.

Datos y seales (2) Combinaciones posibles de datos y seales

Datos analgicos mediante seales analgicas Ejemplo: telfona analgica, radio y TV analgicas En determinados casos es necesario usar tcnicas de modulacin de los

datos en seales portadoras de distinta frecuencia (ej. AM, FM, etc.) Datos analgicos mediante seales digitales

Ejemplos: radio y TV digital, voz sobre IP, transmisin de audio/video por Internet

Es necesario convertir los datos analgicos a seales digitales mediante tcnicas de digitalizacin (ej. PCM)

Datos digitales mediante seales analgicas Ejemplos: conexin por mdem y ADSL Es necesaria convertir los datos analgicos a seales digitales mediante

tcnicas de modulacin (ej. ASK, PSK, QPSK, QAM, etc.) Datos digitales mediante seales digitales

Ejemplos: redes de rea local (Ethernet) En general se pueden utilizar distintas tcnicas de codificacin diginal (NRZ,

NRZ-I, bipolar, manchester, etc.)

En este curso slo se estudiarn las tcnicas de transmisin de datos digitales mediante seales analgicas y seales digitales

Datos digitales - Seales analgicas (1) Tcnicas de modulacin/demodulacin

Modulacin Conversin de datos digitales a una seal analgica

Demodulacin Conversin inversa

Mdems (modulador/demodulador) Dispositivos que realizan la conversin de datos digitales a seales

analgicas y viceversa

Datos digitales - Seales analgicas (2) Necesidad de tcnicas de modulacin

Rango de frecuencias de datos distinto al rango de frecuencias del medio Los datos digitales poseen en general un gran nmero de componentes de

frecuencia significativas (tpicamente entre 0 y f) En general, un medio de transmisin tiene un ancho de banda limitado

(entre fi y fc) Aquellas frecuencias de los datos que queden fuera del ancho de banda del

medio (por ejemplo, aquellas comprendidas entre 0 y fi), no sern transmitidas Para evitar este problema, los datos digitales se pueden transformar (mediante

tcnicas de modulacin) en seales analgicas con una frecuencia comprendida dentro del rango de frecuencias del medio.

Multiplexacin por divisin de la frecuencia en medios de transmisin de gran ancho de banda.

En lugar de utilizar este ancho de banda para transmitir un nico flujo de datos digitales a gran velocidad, se puede dividir en varios subcanales para transmitir flujos de datos digitales de forma simultnea a una velocidad menor (multiplexacin por divisin de frecuencia)

Para ello es necesario modular los datos digitales mediante seales analgicas de distinta frecuencia

Datos digitales - Seales analgicas (3) Principales tcnicas de modulacin

Modulacin en amplitud (AM o ASK) Modulacin en frecuencia (FM o FSK) Modulacin de fase (PM o PSK) Modulacin en cuadratura (QAM)

Datos digitales - Seales analgicas (4) Modulacin en Amplitud (ASK, Amplitude Shift Keying)

Utiliza una seal portadora con frecuencia y fase constante, pero dos niveles de amplitud distintos para representar el 1 y el 0 lgicos:

1 s(t) = A sen(2ft)0 s(t) = B sen(2ft)

Datos digitales - Seales analgicas (5) Modulacin en Frecuencia (FSK, Frequency Shift Keying)

Utiliza una seal analgica portadora con amplitud y fase constantes, y con dos frecuencias distintas para representar el 1 y el 0 lgico:

1 s(t) = A sen(2f1t)0 s(t) = A sen(2f2t)

Datos digitales - Seales analgicas (6) Modulacin en Fase (PSK, Phase Shift Keying)

Utiliza una seal analgica portadora tiene amplitud y frecuencia constantes, pero varias fases distintas.

Existen distintas variantes, segn el n de fases utilizadas 2-PSK o BPSK (PSK Binario): dos fases (1 bit por baudio) 4-PSK o QPSK (PSK en cuadratura): cuatro fases (2 bits por baudio) 8-PSK: 8 fases (3 bits por baudio)

Datos digitales - Seales analgicas (7) Modulacin en Fase (cont.)

2-PSK o BPSK (PSK Binario) Utiliza dos fases distintas para representar el 1 y el 0 lgicos, por ejemplo:

0 s(t) = A sen(2ft)1 s(t) = A sen(2ft+) *(* una fase de radianes equivale a 180)

Diagrama de constelacin


2-PSK o BPSK (cont.) La forma de onda resultante sera la siguiente:


4-PSK o QPSK (PSK en cuadratura) Similar a BPSK, pero usa cuatro fases distintas en lugar de dos. Esto permite realizar una transmisin multinivel, con cuatro elementos de seal

distintos, es decir, transmisin dibit (2 bits por baudio) Por ejemplo:


4-PSK o QPSK (cont.) La forma de onda resultante sera la siguiente:


8-PSK Similar a las anteriores pero usa ocho fases distintas. Esto permite realizar una transmisin tribit (3 bits por baudio) Por ejemplo:

Datos digitales - Seales analgicas (12) Modulacin de amplitud en cuadratura (QAM)

Es una combinacin de PSK y ASK Utiliza varias fases y amplitudes distintas para codificar un mayor nmero de bits

por baudio Ejemplos:

8-QAM: 8 elementos de seal 3 bits por baudio 16-QAM: 16 elementos de seal 4 bits por baudio 32-QAM: 32 elementos de seal 5 bits por baudio etc.

Algunas tcnicas QAM (por ejemplo, las usadas en ADSL), codifican hasta 15 bits por baudio

Modulacin de amplitud en cuadratura (cont.) Ejemplo 1: Modulacin 8-QAM

Permite codificar 3 bits por baudio Se puede obtener combinando 4 fases

distintas y 2 amplitudes La forma de onda resultante es la siguiente:

Datos digitales - Seales analgicas (13)

Modulacin de amplitud en cuadratura (cont.) Ejemplo 2: Modulacin 16-QAM

Permite codificar 4 bits por baudio Existen varias combinaciones alternativas de amplitudes y fases

Datos digitales - Seales analgicas (14)

Codificacin unipolar Utiliza 2 niveles elctricos No retorno a cero de nivel (NRZ-L)

0 = nivel alto1 = nivel bajo

No retorno a cero invertido (NRZ-I)0 = no hay transicin al comienzo del intervalo (un bit cada vez)1 = transicin al comienzo del intervalo

Propiedades Fciles de implementar Componente de contnua No tiene capacidad de sincronizacin.

Datos digitales - Seales digitales (1)

Codificacin bipolar Utiliza ms de dos niveles elctricos Bipolar-AMI

0 = no hay seal1 = nivel positivo o negativo, alternante

Pseuroternaria0 = nivel positivo o negativo alternante1 = no hay seal

Propiedades No hay componente en continua Capacidad de sincronizacin parcial (transiciones en cadenas largas de

1's en AMI o cadenas largas de 0's en pseudo). Menos eficaz que NRZ (necesita ms elementos de seal)


Codificacin bifase Combina la seal de reloj con los datos para permitir la sincronizacin

entre emisor y receptor Manchester

0 = Nivel elctrico alto, seguido de nivel bajo 1 = Nivel elctrico alto, seguido de nivel bajoReloj = Transicin en la mitad del intervalo de cada bit

Manchester diferencial0 = Presencia de transicin al inicio del intervalo1 = Ausencia de transicin al inicio del intervaloReloj = Transicin en la mitad del intervalo de cada bit

Propiedades No hay componente en continua Sincronizacin perfecta


Otras tcnicas de codificacin avanzadas Existen multitud de tcnicas de codificacin digital ms avanzadas, que

permiten mejorar la sincronizacin, proporcionan un mejor aprove- chamiento del ancho de banda, o proporcionan redundancia de datos

Codificacin multinivel 2BIQ 8B6T 4D-PAM5

Codificacin multilnea MLT-3

Codificacin por bloques 4B/5B 5B/6B 8B/10B

Etc.


Qu es la multiplexacin? Son tcnicas que permiten la transmisin simultnea de mltiples

seales a travs de un mismo medio de transmisin Permite compartir las lneas de transmisin entre mltiples usuarios o dispositivos

de comunicacin Permite aprovechar de forma ms eficiente el ancho de banda disponible en el

medio de transmisin

Multiplexacin (1)

Ejemplos de multiplexacin Mltiples conversaciones telefnicas a travs de un mismo enlace telefnico

de fibra ptica El ancho de banda de la fibra ptica permite transmitir varios miles de

conversaciones telefnicas simultneamente Mltiples canales de radio o TV emitidos mediante seales electromagnticas

al aire Las distintas seales de radio o TV se mezclan en el aire, pero pueden

sintonizarse individualmente sin interferencias Mltiples seales de TV emitidos mediante un canal va satlite o por cable

Principales tcnicas de multiplexacin Multiplexacin por divisin de la frecuencia (FDM) Multiplexacin por divisin del tiempo (TDM)

Multiplexacin (2)

Multiplexacin por divisin de la frecuencia (FDM) FDM = Frecuency Division Mutiplexing

Slo se puede utilizar para multiplexar seales analgicas El ancho de banda total del medio se divide en varios canales, cada uno de

ellos con una banda frecuencias distinta Por cada uno de los canales se puede transmitir una seal distinta

Esto permite transmitir varias seales de forma simultnea Los datos digitales generados por cada dispositivo emisor se modulan mediante

una seal portadora adecuada a la frecuencia de cada canal Para ello se pueden utilizar las distintas tcnicas de modulacin estudiadas

anteriormente (ASK, FSK, PSK, QAM) Normalmente, es necesario dejar bandas de guardia o de seguridad entre los

distintos canales para evitar que se solapen las seales (evitar interferencias)

Multiplexacin (3)

Multiplexacin por divisin de la frecuencia (cont.) Transmisin FDM

Multiplexacin (4)

Multiplexacin por divisin de la frecuencia (cont.) Recepcin FDM

Multiplexacin (5)

Multiplexacin por divisin de la frecuencia (cont.) Ejemplo

Se quieren multiplexar cinco canales de 100 kHz cada uno para enviarlos simultneamente por un mismo medio de transmisin. En este caso es necesario utilizar bandas de guardia de 10 kHz para evitar interferencias entre los distintos canales. Cul es el ancho de banda mnimo necesario en el medio de transmisin?

Solucin:

Multiplexacin (6)

Multiplexacin por divisin del tiempo (TDM) TDM = Time Division Multiplexing

Se utiliza principalmente para multiplexar seales digitales Consiste en repartir el tiempo de transmisin entre las distintas fuentes de

datos El tiempo de transmisin se divide en intervalos idnticos o ranuras temporales Cada dispositivo de transmisin tiene asignado un intervalo o ranura para

transmitir

Multiplexacin (7)

Multiplexacin por divisin del tiempo (cont.) TDM Sncrono

La asignacin de ranuras temporales a cada dispositivo de transmisin es fija

Si un dispositivo no utiliza su ranura, sta se desperdicia

Multiplexacin (8)

A1A2A3

C1C3

D1D2D3

A1C1D1A2D2A3C3D3

Multiplexacin por divisin del tiempo (cont.) TDM Estadstico

Permite adaptarse a las necesidades de transmisin de los distintos dispositivos, mediante mecanismos de reserva dinmica bajo demanda de las ranuras temporales

Multiplexacin (9)

A1A2A3

C1C3

D1D2D3

A1C1D1A2D2A3C3D3Capacidad extra

disponible

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Tema 2- Conceptos de Transmision de Datos