capitulo 3 transmisión de datos - hosting...
TRANSCRIPT
![Page 1: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/1.jpg)
Sistemas Multiusuarios
Capitulo 3Transmisión de Datos
![Page 2: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/2.jpg)
Terminología (1)• Transmisor• Receptor• Medio
—Guiado• Ej. UTP, fibra óptica
—No guiado• Ej. aire, agua, vacío
![Page 3: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/3.jpg)
Terminología (2)• Enlace directo
—Sin dispositivos intermedios
• Punto a punto—Enlace directo—Solo 2 dispositivos comparten el mismo
• Multipunto—Mas de 2 dispositivos comparten el enlace
![Page 4: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/4.jpg)
Terminología (3)• Simplex
—Una dirección• Ej. Televisión
• Half duplex—En cualquier dirección, pero solo en una a la vez
• Ej. Handy
• Full duplex—Ambas direcciones a la vez
• Ej. teléfono
![Page 5: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/5.jpg)
Frecuencia, Espectro y Ancho de Banda• Conceptos en el dominio del tiempo
—Señal Analógica• Cambia con suavidad en el tiempo
—Señal digital• Mantiene un nivel constante y cambia a otro nivel, también
constante
—Señal periódica• Se repite en el tiempo
—Señal no periódica• No sigue un patrón en el tiempo
![Page 6: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/6.jpg)
Señales Analógicas y Digitales
![Page 7: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/7.jpg)
SeñalesPeriódicas
![Page 8: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/8.jpg)
Senoidal• Amplitud (A)
—Valor máximo de la señal—voltios
• Frecuencia (f)—Velocidad del cambio—Hertz (Hz) o ciclos por segundo—Período = tiempo para un ciclo (T)—T = 1/f
• Fase ()—Posición relativa en el tiempo
![Page 9: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/9.jpg)
Senoidaless(t) = A sen(2ft +)
![Page 10: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/10.jpg)
Conceptos del Dominio de Frecuencias
• Análisis de Fourier• Señales compuestas por muchas frecuencias• Estas componentes son senoidales• Se llega a funciones en el dominio de las
frecuencias
![Page 11: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/11.jpg)
Suma deComponentes(T = 1/f)
![Page 12: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/12.jpg)
Espectro y Ancho de Banda• Espectro
—Rango de frecuencias contenidos por una señal
• Ancho de Banda absoluto—Ancho del espectro
• Ancho de Banda Efectivo—Simplemente Ancho de Banda—Banda mas angosta que contienen la mayor parte de
la energía de la señal
• Componente Continua—Componente de frecuencia cero
![Page 13: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/13.jpg)
Señal con componente de continua
![Page 14: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/14.jpg)
Velocidad y Ancho de Banda• Todo sistema de transmisión tiene una
banda limitada de frecuencias• Esto limita la velocidad con que los datos
pueden ser llevados
![Page 15: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/15.jpg)
Transmisión Analógica y Digital• Dato
—Entidad que transporta información
• Señal—Representación de los datos en forma eléctrica o
electromagnética
• Señalización/Modulación—Propagación física de las señales por un medio
• Transmisión—Comunicación de datos mediante la propagación y el
procesamiento de señales
![Page 16: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/16.jpg)
Datos• Analógicos
—Valores continuos en un intervalo—Ej. sonido, video
• Digitales—Valores discretos—Ej. texto, enteros
![Page 17: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/17.jpg)
Ventajas y Desventajas de la Digitalización de señales• Económico• Menos susceptible al ruido• Mucha Atenuación
—Pulsos se redondean y decaen—Lleva a la pérdida de información
![Page 18: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/18.jpg)
Datos Binarios Digitales• Provienen de computadoras, terminales, etc.• Dos componentes de continua• Ancho de Banda depende de la velocidad de los
datos
![Page 19: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/19.jpg)
Señales Analógicas llevando datos
![Page 20: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/20.jpg)
Señales Digitales llevando datos
![Page 21: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/21.jpg)
Transmisión Analógica• Señal analógica transmitida sin importar su
contenido• Pueden ser datos analógicos o digitales• Atenuada en la distancia• Se usan amplificadores para recuperar en nivel
de señal• También se amplifica el ruido
![Page 22: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/22.jpg)
Transmisión Digital• No se interpreta su contenido• Su integridad depende del ruido, atenuación,
etc.• Se usan repetidores
—Repetidor recibe la señal—Extrae el patrón de bits—Los retransmite
• Se salva la atenuación a distancias limitadas• El ruido no se amplifica
![Page 23: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/23.jpg)
Ventajas de la transmisión digital• La tecnología digital es económica• Integridad de los datos
—Ya que los Repetidores no amplifican el ruido
• Utilización de la capacidad—Enlaces de gran Ancho de Banda económicos—Se logran altos grados de multiplexado, de forma sencilla
• Seguridad y Privacidad: Cifrado• Integración
—Datos analógicos y digitales tratados por igual
![Page 24: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/24.jpg)
Perturbaciones de la Transmisión• La señal recibida difiere de la transmitida• Analógica – se degrada la calidad de la señal• Digital – errores en los bits• Causados por
—Atenuación y Distorsión de atenuación—Distorsión por retardo—Ruido
• Térmico (Blanco)• Intermodulación• Diafonía (crosstalk) NEXT, FEXT, ELFEXT• Impulsos
![Page 25: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/25.jpg)
Atenuación• La energía de la señal decae con la distancia• Depende del medio• La energía de la señal recibida:
—Debe ser lo suficientemente grande como para ser detectada
—Buena relación S/N
• Distorsión por atenuación—La Atenuación es función creciente de la frecuencia
![Page 26: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/26.jpg)
Distorsión de retardo• Solo en medios guiados• La velocidad de propagación varía con la
frecuencia• Afecta principalmente a las señales digitales• Se solapan los bits• Causa la interferencia Intersimbólica
![Page 27: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/27.jpg)
Ruido (1)• Señal no deseada añadida entre en transmisor y
receptor• Térmico
—Agitación térmica de los electrones—Uniformemente distribuido en el canal—Ruido Blanco
• Íntermodulación—Señales a frecuencias que son la suma o diferencia
de las originales transmitidas por el medio
![Page 28: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/28.jpg)
Ruido (2)• Diafonía o Crosstalk
—Acoplamiento no deseado de señales en medios adyacentes (ej: NEXT)
• Impulsos—Picos o pulsos irregulares—Ej. Interferencia electromagnética externa—Corta duración—Gran amplitud
![Page 29: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/29.jpg)
Capacidad del canal• Velocidad de los datos (througput)
—bits por segundo (bps)—Velocidad en que los datos se comunican
• Ancho de banda—Hz—Limitado por el transmisor y el medio
• Ruido—Nivel medio de ruido a través del camino
• Tasa de errores—Cambios de 0 a 1 y viceversa
![Page 30: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/30.jpg)
Ancho de Banda de Nyquist• Válido para un canal sin ruido• Dado Ancho de Banda B, la mayor velocidad de
transmisión será 2B• Dada una señal binaria, las velocidad soportada
por B Hz es 2B bps• Se puede incrementar utilizando N niveles en la
señal• C= 2B log2N ; N=4 C=4B
![Page 31: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/31.jpg)
Fórmula para la Capacidad de Shannon• Considera velocidad de transmisión, ruido y
tasa de errores• Velocidades altas acortan el bit, dado un patrón
de ruido, afectará a mas bits—Dado un nivel de ruido, a mayores velocidades
mayores tasas de errores
• Relación señal ruido (en decibeles)• SNRdb=10 log10 (P Señal/P ruido)• Capacidad C=B log2(1+SNR)• Máximo valor teórico
![Page 32: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/32.jpg)
Ejemplo: Usando ambos límites• B=1MHz y SNR=63• Por Shannon se obtiene que el límite superior es
—C=B*log2(1+SNR)= 6 Mbps
• Se adopta una velocidad inferior: 4 Mbps• Por Nyquist se hallan el número de niveles
adecuados de la señal:—4Mbps=2*1Mhz*log2N => N=4
![Page 33: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/33.jpg)
Ejemplo: ADSL• B=1MHz y SNR=40dB• SNR=10000• Log2(10001)=13.29• C 13Mbps
![Page 34: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/34.jpg)
Latencia o Retraso• Tiempo que tarda un mensaje completo en
llegar a su destino desde que el primer bit es enviado por el origen.
• Es la suma de:—Tiempo de propagación—Tiempo de transmisión—Tiempo de encolamiento—Retraso de procesamiento
![Page 35: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/35.jpg)
Tiempo de propagación• Tiempo para que un bit
viaje del origen al destino• Cociente entre:
— Distancia— Velocidad de propagación
npropagacióVelocidad
ciadisnpropagacióTiempo
_
tan_
![Page 36: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/36.jpg)
Tiempo de transmisión• Tiempo para transmitir el
mensaje completo• Depende de:
— Tamaño del mensaje— Ancho de banda del canal
canalbandaAncho
mensajeTamañonpropagacióTiempo
__
__
![Page 37: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/37.jpg)
Tiempo de encolamiento• Tiempo necesario para que cada dispositivo
intermedio o terminal mantenga el mensaje en espera antes de que pueda ser procesado
• No es fijo• Depende de la red
![Page 38: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/38.jpg)
Producto Ancho de banda-Retardo• Número de bits que pueden llenar un enlace• Ej: B=1bps y retraso=5s, el producto es 5 bits• Ej: B=4bps y tetraso=5s, el producto es 20 bits
• Para maximizar el rendimiento, las memorias de almacenamiento intermedio del emisor y el receptor deben ser al menos iguales al producto ancho de banda-retardo.
![Page 39: Capitulo 3 Transmisión de Datos - Hosting Miarrobatuse-sm.webcindario.com/Notas_Clase/03-Transmision_de_Datos.pdf · Capitulo 3 Transmisión de Datos. Terminología (1) • Transmisor](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052103/603e540ac46ae91a3a7e18d4/html5/thumbnails/39.jpg)
Retraso variable• También denominado Jitter• Variación o cambio de la latencia de distintos
mensajes