Que propiedades tiene un canal de transmisión

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Objetivos: proporciona la capacidad de transmitir y recibir un flujo de datos a través de un medio físico.

Estandardización: definen: propiedades físicas y eléctricas de los medios, propiedades mecánicas de los conectores(materiales, medidas, pines), representación de los bits mediante señales(codificación), definición de las señales de la información de control.

Deterioro: atenuación(perdida de potencia de la señal debido al desplazamiento a través de un medio, se mide en dB, en un medio guiado es lineal y en un no guiado exponencial, se compensa con amplificadores y ecualizadores, o amplificadores selectivos de frecuencia), distorsión de retardo(debido al desplazamiento a velocidad diferente de cada componente de la señal. Provoca interferencia intersimbolica, se compensa con igualadores de fase), ruido(toda señal ajena a la transmisión y que la perturba).

Ruido: térmico(debido al movimiento de los electrones, afecta por igual a todas las frecuencias, ruido blanco), intermodulacion(debido a las no linealidades de los equipos de transmisión que provocan la aparición de frecuencias combonadas fuera del rango de trabajo), eco(debido a una mala adaptación de impedancias en los equipos de recepción), diafonía(crosstalk, el campo magnético asociado a la corriente que circula por un conductor provoca una corriente proporcional en conductores paralelos. Se evita trenzando los cables), impulsivo(es externo al medio y debido a interferencias de otras fuentes. Suele provocar ráfagas de ruido).

Tasa de transisión: depende del ancho de banda disponible, los niveles de señal utilizados, nivel de ruido del canal.
Se calcula con Nyquist en canales sin ruido y shannon con ruido. También hay que medir el ancho de banda, el rendimiento, el retardo, el producto ancho de banda-retardo, y jitter.

Throughput: mide como d rápido se pueden transmitir los datos sobre la red. No coincide con el ancho de banda ya que se consideran los efectos de entorno sobre la transmisión, si el medio es compartido, protocolo...

Capacidad de trans. Útil: hace referencia a la cantidad de información útil que se ha transferido por unidad de tiempo. Solo importa el campo de datos a nivel de capa de aplicación.

Producto retardo-ancho de banda


Numero de bits que caben en el canal.

Fuente de información-cod.De fuente-cod. De canal-transmisor-canal-receptor-decod de canal-decod de fuente-destino

Codificación


La aplicación de un patrón que permitirá que emisor y receptor puedan distinguir bits de datos, de control y meorar la detección de errores. Cod de canal(define los bits que se transmitirán realmente por el canal a partir de los bits de información que se han de transmitir. Persigue obtener una trans mas segura(inmune a errores) y eficiente(mas inf por cada símbolo). La cod. Provoca que los conjuntos de símbolos transmitidos presenten un patrón tales que los hará fácilmente distinguibles de otras señales presentes en el canal.Ventajas: reducción del numero de errores de bit con la inserción de ceros y unos, limitación de la energía efectiva transmitida al medio eliminando la componente continua de la señal, facilidad para distinguir bits de datos de bits de control al disponer de más símbolos de los necesarios, mejoras en la detección de errores en el medio al detectar un símbolo no válido, )

Señalización: generación de las señales correspondientes a 1 y 0 que se transmitirán a través del medio. Cod de línea(define la forma y duración del bit sobre el medio de trans. Para que el receptor pueda interpretar correctamente las señales recibidas y extraer los bits hace falta un sist. De sincr. Param. A considerar: potencia transmitida, tiempo de bit, ancho de banda, contenido de baja frec., capacidad de autosincr., capacidad de detecc. De errores, inmunidad a ruido y otras interf., complejidad-coste.

Trans. Serie: asíncrona(evita problemas de sincr. Transmitiendo los caracteres independ. Uno de otro, la sincr. Solo se debe mantener durante un carácter, en cada inicio de carácter se produce una resincr., es un sistema sencillo pero con un overhead importante), sincrona(se transmiten grandes bloques de bits sin bits de inicio y parada, hay que transmitir información de sincr. Sobre una línea indep y dentro de los mismos datos, la sincr. También debe permitir identificar el inicio y final de los bloques de bits transmitidos y el espacio entre tramas se llena con una comb. De bits especial que indica que el canal está vacío.

Multiplexación: fdm, tdm, wdm(por división de longitud de onda).

TDM sincrona: la inform. De entrada se divide en unidades que se transmiten dentro de una ranura de tiempo de salida, las tramas de salida constan de tantas ranuras como entradas, si la duración de la unidad de entrada es T y hay n entradas, cada ranura dura T/n, la tasa de datos de salida es n veces mas rápida que la tasa de datos de entrada. Si la tasa de datos de entrada no es igual en todas las fuentes, en la mult. Multinivel se combiann entradas, en la asignación de múltiples ranuras divide entradas, se insertan pulsos, para la sincr. De tramas se utilizan bits de tramado.

Espectro ampliado: en sistemas donde el uso eficiente del ancho de banda no es un factor fundamental. El ancho de banda asignado a cada estación es mucho mayor del necesario. Esto permite la redundancia. La expansión del ancho de banda de B a Bss es un proceso independiente de la señal original. Se utilizan varias frecuencias portadoras que son moduladas por la señal original. Las portadoras varían cada periodo siguiendo un patrón pseudoaleatorio.

Multiplexación FHSS: las diferentes frecuencias de bote pueden asignarse a diferentes usuarios en cada intervalo. De esta forma se consigue compartir el ancho de banda de ampliación entre todos los usiarios simultaniamente.

Espectro ampliado por secuencia directa DSSS: la secuencia de bits original se multiplica por un código de ampliación de n chips. La señal resultante tiene una tasa de chips(ancho de banda ampliado) n veces más grande que la tasa de bits (ancho de banda original).

Medio de transmisión: cualquier cosa que permite transportar inf. Desde un origen a un destino, la capacidad de trans depende del ancho de banda y respuesta en amplitud(distorsión) y la susceptibilidad del medio a ruido y otras interf.(tasas de error y SNR)

Tipos de medios: guiados(energía de la señal contenida y guiada por el medio, escalabidad(se puede aumentar la capacidad de trans. Añadiendo más medios), ancho de banda disponible muy elevado, infraestr. Compleja, proporcionan comunicaciones punto a punto, topologias de red bien definidas y discretas), no guiados(energía de la señal propagándose por el espacio con direccionalidad limitada, posibles interferencias, por tanto, hay que regular el uso del espectro, ancho de banda limitado, infraest. Simple: antenas, transmisores y receptores, estructura de red continua, el usuario puede desplazarse.)

Atenuación: medios guiados( dependencia exponencial con la distancia d, 10^kd donde k depende de la frecuencia, atenuación = kd dB, la atenuación en dB aumenta linealmente con la distancia), medios no guiados(proporcional a d^n donde n es el exponente de perdidas de camino, en espacio libre n=2, con obstrucciones n>2, atenuación alfa n log 10 d dB, la atenuación en dB solo aumenta logaritmicamente con la distancia, por tanto, se pueden mantener los niveles de señal sobre distancias mucho mayores que en sistemas cableados.)

Par simple: susceptible a interferencias y diafonía, las fuentes de ruido e interferencias son diferentes para cada cable.

Cable coaxial: inmunidad interf. Elevada, ancho de banda muy superior al par trenzado, distribución TV por cable o telefonía a larga dist., cableado del Ethernet original).

Fibra óptica: ancho de banda mayor, menor atenuación de la señal, inmunidad a la interferencia electromagnética, resistencia a materiales corrosivos, ligereza, mayor inmunidad a los pinchazos/ instalación y mantenimiento complicados, propagación unidireccional de la luz, costoso).

Fenómenos propagación: reflexión(impacto de una onda sobre una superficie mayor que lambda provoca que parte de la energía se absorba y parte se refleje)difracción(cualquier punto de un frente de onda genera nuevos frentes de onda, propagación detrás de obstáculos), dispersión(si una onda impacta sobre una superficie con rugosidades comparables a lambda, la energía se dispersa en todas direcciones).

Desvanecimientos de gran escala: los modelos de propagación de gran escala predicen la media del nivel de la señal según la distancia entre emisor y receptor, las variaciones de nivel de señal son debidas a las perdidas de propagación con las distancia, objetos del entorno... Se utilizan para determinar la cobertura de un enlace

Desvanecimientos a pequeña escala: caracterizan las fluctuaciones rápidas del nivel instantáneo de señal en distancias cortas o pequeños intervalos de tiempo, son debidas a la propagación multicamino y por el movimiento del móvil o del entorno, se utilizan para determinar la calidad del enlace. Provocan fluctuaciones muy rápidas del nivel de señal que suelen modelarse mediante variables aleatorias.

Perdidas debidas al canal: path loss.

Shadow fading: dependiendo del entorno, la media de potencia detectada a la misma distancia puede variar.

Shadowing: la zona de cobertura de una estación se calcula suponiendo que el shadowing no supera un determinado valor durante un porcentaje de tiempo habitualmente 95%, es decir, hay que calcular Fo de forma que el porcentaje de tiempo decidido su valor no provoque que las perdidas sean superiores a las tolerables.

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