INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES DE DATOS José Estay A.

Nivel físico: Interfaz eléctrica  Medios de transmisión:  Líneas abiertas de 2 hilos  Líneas de par trenzado  Señales espurias de ruido por interferencia EM  Diafonía por acoplamiento capacitivo  Fibra óptica

Efecto de un medio de transmisión imperfecto

Fibra óptica

Fibra (cont.)

 Tasas de cientos de Mb/sec  TX: LED o LD  RX: Fotodiodo o fototransistor  Fibra de índice escalonado o multimodo: núcleo y revestimiento tienen índice de refracción distinto pero uniforme. Por los trayectos la luz tardará un tiempo variable en propagarse. Se usa para tasas de bits moderadas

 Fibra de índice gradual multimodo: reduce la dispersión con material de núcleo cuyo índice de refracción sea variable ( no uniforme). Se incrementa la tasa de bit máxima  Fibra monomodo: se reduce el diámetro del núcleo al tamaño de una sola longitud de onda (3 a 10 μm) y así la luz emitida se propaga por un solo camino sin dispersión. Puede operar a razón de cientos MBPS

Satélites

 Fig.(a): Transmisión por satélite punto-a-punto  Fig.(b): Transmisión por satélite multipuntos  Haz de μondas colimado  Transponder: el satélite tiene varios y c/u cubre una banda de frecuencia  BW típico: 500 MHz  Hace uso de MULTIPLEXACION  GEOESTACIONARIO

 Puede hacer uso de un haz finamente COLIMADO o no.  Colimado: > potencia: permite uso de antenas parabólicas muy pequeñas (VSAT: Very Small Aperture Termina)  Enlace usualmente tipo DUPLEX con canales ascendentes y descendentes, usando MUX de frecuencia

μondas terrestres  Línea vista y sin interferencia sobre la 1era. Zona de Fresnel  Confiables hasta distancias mayores a 50 Km

Radio  Ondas de radio de baja frecuencia. Celda única, telemetría en distancias cortas

Radio: múltiples celdas  F 1, F 2, F 3 = frecuencias utilizadas en la celda

 Caso de aplicaciones con > área de cobertura, con > densidad de usuarios hay que usar múltiples estaciones bases  Cada estación tiene limitada su potencia de salida  Cada estación tiene su frecuencia, diferente de la frecuencia de sus vecinas, pero por la limitación de potencia es posible reutilizar las frecuencias

Atenuación

Atenuación: Bandas de frecuencia, ecualizadores, amplificadores, repetidores, ganancia

 P T = potencia transmitida [W]  P R = potencia recibida [W]  La medida en dB permite sumar los efectos individuales en un determinado sistema de comunicación  Términos: DTE Data Terminal Equipment, DCE Data Communication Equipment

Ancho de banda limitado: al transmitir datos por un canal es necesario cuantificar el efecto que tendrá el BW del canal sobre la señal de datos transmitida  Análisis de Fourier

Donde:

 El periodo de la señal determina la componente de “frecuencia fundamental”. Las demás componentes tienen frecuencias múltiplos de esta y se denominan “armónicas” de la fundamental  En la transmisión de datos las secuencias binarias son aleatorias

 La secuencia binaria del periodo mas corto va a producir la componente de frecuencia fundamental mas alta  Luego la “peor secuencia posible” es: … …  Señales Unipolar RZ y Bipolar NRZ  En la práctica si solo se transmite una señal binaria, el RX se limita a muestrear la señal recibida en el centro de cada intervalo de celda de bit

 Esto significa que el RX solo necesita distinguir entre los niveles 1 y 0 binarios en el instante del muestreo y la forma exacta de la señal fuera de esos instantes tendrá poca importancia  Puede ser satisfactorio el rendimiento de un canal con un BW desde 0 [Hz] hasta una frecuencia igual a la mitad de la tasa en bit/sec

Observación  Log 10 (100) = 2log b (x) = y  10 2 = 100b y = x  Al transmitir información binaria por un canal, se puede usar mas de 2 niveles de señal.  Esto significa que cada elemento de señal puede estar representado por mas de un dígito binario

 Así, si el numero de niveles de la señal es “n”, el no. de bits por elemento de señal, lo podemos calcular como: 2 k = nk = no. de bits n = no. de niveles aplicando logaritmo: log 2 n = k  Así, si se transmite un flujo de bits datoscon 4 niveles de señal, cada elemento de señal será transmitido con 2 dígitos binarios

Tasa de señalización  A la tasa de cambio de la señal se le denomina “Tasa de Señalización” (R S ) y se mide en [BAUD] o [BAUDIOS]  Esta tasa se relaciona con la tasa de bits “R” a través de la función: R = R S log 2 (n)

 Se puede transmitir mas de 1 bit con cada cambio en la amplitud de la señal, con lo que es necesario incrementar la tasa de bits  No obstante, el BW siempre limita la tasa máxima de datos, y de acuerdo a NYQUIST: C = 2B log 2 (n) [bit/sec]

Conexión a la red Internet 3.5G o superior de acuerdo a plan o cía.  Conexión de red utilizando acceso telefónico vía teléfono celular  La conexión conlleva tecnología 3.5G o superior  Antiguamente la conexión se realizaba usando tecnología GSM (Global Standard for Mobile communication) o tecnología GPRS (General Packet Radio System )

Componentes  Hardware: NoteBook DELL XPS13 Teléfono celular iPhone4s  Software: windows 8.1  Personal Hotspot en iPhone, con WiFi, Bluetooth o USB

Esquema de bloques

Mòvil  Conectar el celular al computador vía su puerto USB o BlueTooth o WiFi.  También se puede realizar una conexión vía USB en caso de no disponer de IR  De acuerdo al teléfono específico, activar PERSONAL HOTSPOT (iPhone 4s)  La conexión se realiza a través de 3.5G o superior, de acuerdo al plan y compañía