Embed Size (px)
Citation preview
COMUNICACIÓN DE DATOS
Tema: Transmisión Digital – Parte Dos Professor: Ing. Pavel Lech VALER MEDINA
Índice
1. 2. 3.
Codificación de Bloques
Conversión de Analógico a Digital
Modos de Transmisión
1. Codificación de Bloques
Se necesita redundancia para asegurar la sincronización y
ofrecer algún tipo de detección de errores.
La codificación de bloques ofrece esta redundancia y mejora las
prestaciones de la codificación de línea.
El escenario de una conversión digital a digital con codificación
de bloques entonces va a ser, por ejemplo:
Codificación
de bloques
Codificación
de línea
Codificación
de línea
Codificación
de bloques
1. Codificación de Bloques La codificación de bloques normalmente se conoce como
codificación mB/nB,
un grupo de n bits
pues reemplaza cada grupo de m bits por
Normalmente se
involucran tres
etapas:
1.1
1.1
1.2
1.3
División
Sustitución
Combinación
1.2
1.3
1. Codificación de Bloques 1.2 La Sustitución
Se sustituye cada grupo de m bits por un grupo de n bits, n >
Por ejemplo: codificación 4B/5B, donde m = 4 y n = 5. Como n > m, entonces hay elementos de n bits que no tienen
ninguna correspondencia con los elementos de m bits
m.
Tenemos que:
a) Para obtener sincronización: elegir elementos de m bits que no
tienen, por ejemplo, más de tres bits 0 (o 1) consecutivos. O sea, se
debe evitar las cadenas largas de 0 (o 1).
b) Para obtener detección de errores: si uno o más bits del bloque
de transmisión se modifica de modo que uno de los elementos no
utilizados de n bits se recibe, entonces hay una detección de error.
Por otro lado, cuando el error hace que un elemento de n bits se
convierta en otro valido de n bits, ningún error es notado. Eso es una
debilidad.
1. Codificación de Bloques
División
Combinación
mB → nB
Sustitución
Señal Digital Codificación
de línea
1. Codificación de Bloques
Ejemplo de sustitución: codificación 4B/5B
Datos
Código
Datos
Código
0000
11110
1000
10010
0001
01001
1001
10011
0010
10100
1010
10110
0011
10101
1011
10111
0100
01010
1100
11010
0101
01011
1101
11011
0110
01110
1110
11100
0111
01111
1111
11101
1. Codificación de Bloques Ejemplo de sustitución: codificación 4B/5B
2. Conversión de Analógico a Digital En algunas ocasiones se tiene una señal analógica (datos analógicos)
como la creada por un micrófono o una cámara.
Si se desea una transmisión digital, entonces es necesario cambiar esa
señal analógica a datos digitales.
Una vez creados los datos digitales, se puede entonces utilizar la
codificación de línea (y, tal vez también, la codificación de bloques)
realizar la transmisión digital.
para
Señal
Analógica
Datos
Digitales
Codificación
de Línea
2. Conversión de Analógico a Digital La técnica más habitual para cambiar una señal analógica a datos
digitales (digitalización) es la denominada modulación por codificación
de pulsos (PCM). Un codificador PCM tiene tres procesos:
1.
2.
3.
Se muestra la señal analógica
Se cuantifica la señal muestreada
Los valores cuantificados son codificados como flujos de bits
2. Conversión de Analógico a Digital 1. Se muestra la señal analógica
La señal analógica es muestrada cada T segundos, donde T es el intervalo s s
de muestreo o periodo. El inverso del intervalo de muestreo se denomina tasa
de muestreo o frecuencia de muestreo y se denota f , donde f = 1/T . s s s
Amplitud Amplitud
Tiempo Tiempo
Señal analógico Señal PAM
2. Conversión de Analógico a Digital 1. Se muestra la señal analógica La señal obtenida (Señal PAM) del muestreo no es digital, sino una
serie de pulsos con valores de amplitud comprendidos entre la
mínima y la máxima amplitud de la señal. El conjunto de amplitudes
puede ser infinito con valores no enteros entre dos límites.
Amplitud Amplitud
Tiempo Tiempo
Señal analógico Señal PAM
2. Conversión de Analógico a Digital 2. Se cuantifica la señal muestreada 2.1 Se asume que la señal analógica original tiene amplitudes instantáneas
entre V y V min max
2.2
2.3
2.4
Se
Se
Se
divide el rango en L zonas, cada una de ancho ∆ =(V - V )/L max min
asignan valores cuantificados en el punto medio de cada zona
aproxima el valor de la amplitud de la muestra a los valores
cuantificados
¡OJO! De acuerdo al teorema de Nyquist, la tasa de muestreo debe ser
al menso 2 veces la frecuencia más alta contenida en la señal.
Ejemplo: Las amplitudes da la muestra se encuentran entre -20 y +20 voltios. Se
decide tener 8 niveles (L = 8). Esto significa que ∆ = 5 V.
Punto
medio
de la
zona 7
Delta = D = 5 V; Ej.: amplitud PAM = 16,2: amplitud normalizada = 16,2/ 5 = 3,24; amplitud
cuantificada normalizada = (3D + D/2)/D = 3,5; error normalizado = 3,5 – 3,24 = + 0,26.
2. Conversión de Analógico a Digital 3. Los valores cuantificados son codificados como flujos de bits
Cada valor cuantificado se cambia a una palabra de un código de
bits.
n
Por ejemplo, podemos utilizar n = 8 bits. El octavo bit (el más
significativo) es utilizado para indicar si el valor es positivo o negativo.
0 → positivo
1 → negativo
2. Conversión de Analógico a Digital
Cuantificación Datos binários
Datos analógicos
Codificación
de Línea PAM
Codificación
binária Muestreo de datos
analógicos Señal digital
3. Modos de Transmisión
Transmisión de Datos
Paralela Serie
Asíncrono Síncrono
3.1 Transmisión Paralela
Se envían 8 bits juntos
Emisor Receptor
Se necesitan 8 líneas
Los datos binários, formados por unos y ceros, se pueden organizar en
grupos de n bits. Agrupando los datos, se pueden enviar n bits al mismo
tiempo en lugar de uno solo.
VENTAJA: velocidad - DESVENTAJA: costo
3.2 Transmisión Serie Los 8 bits se envían uno
después de otros
Emisor Receptor
Solo se necesita
Un cable
Conversor
Paralelo/Serie Conversor
Serie/Paralelo
En la transmisión serie un bit sigue a otro, por lo que solamente se necesita
un canal de comunicación. Puesto que la comunicación dentro de los
equipos es usualmente paralela, es necesario usar dispositivos de
conversión (paralelo a serie y serie a paralelo).
VENTAJA: costo - DESVENTAJA: velocidad
3.2 Transmisión Serie La transmisión serie puede ser: Asíncrona o Síncrona
ASÍNCRONA (barata y efectiva) Se denomina así debido a que la temporización de la señal no es importante.
En lugar de ello, la información se recibe y se traduce usando patrones
acordados.
Patrón: para avisar al receptor de la llegada de datos se añade un bit extra
al principio de cada byte. Este bit, usualmente un cero, se denomina bit de inicio. Dirección del flujo
Bit de
parada
Bit de inicio Datos
Emisor Receptor
Intervalos entre
unidades de datos
Patrón: para conocer que el byte ha terminado, se añaden uno o varios bits
adicionales al final de cada byte. Estos bits, usualmente unos, se
denominan bits de parada.
3.2 Transmisión Serie SÍNCRONA
El flujo de datos se combina en tramas más largas que pueden contener
multiples bytes. Sin embargo, cada byte se introduce en el enlace de
transmisión sin que haya un intervalo con el siguiente.
Aunque no hay intervalos entre caracteres de una trama en una transmisión,
puede haber intervalos desiguales entre tramas.
La ventaja de la transmisión síncrona es la velocidad. Puesto que no hay bits extra
o intervalo que introducir en el emisor, ni que eliminar en el receptor, se consigue,
por extensión, transmitir menos bits (de control) a lo largo de enlace, lo que hace
que la transmisión síncrona sea más rápida que la transmisión asíncrona.
Planificar el tiempo
ÉXITO
Ejercitar Estudiar
Haz siempre tu mejor ☺ !
