cd 1 introduccion y conceptos basicos-e

Comunicaciones Digitales 1

Comunicaciones Comunicaciones Digitales (CxDDigitales (CxD))

Jaime AcurioJaime [email protected]@hotmail.com


SumarioSumario

• Contenido de la Asignatura

• Sistema de Evaluación

• Introducción a Comunicaciones Digitales


Contenido de la AsignaturaContenido de la Asignatura

• Conceptos Básicos de Comunicaciones Digitales.

• Teoría de Información.• Arquitectura de Redes de

Computadoras.• Transmisiónes en Banda Base.• Modulación.• Interfaces.• Equipos para la Transmisión de Datos.


BibliografíaBibliografía

• Textos Básicos• “Digital Communication Fundamentals and

Applications”, B. Sklar. 2da. Edición.

• “Computer Networks” , A. Tanenbaum. 4ta Edición..

BibliografíaBibliografíaTextos de Consulta• “Breaking the Barriers, Transformation to Digital Life”,

Colectivo de autores, Marcus Weldon y otros. 2008.

• “Fundamentals of WiMAX Undersdtanding Broadband Wireless Networking”. J.G. Andrews, A. Ghosh. 2007.

• “Digital Modulation Techniques”. F. Xiong. 2000.• “Introducction to Error Correcting Codes”, M. Purser.

1995• Estándares de la UIT, Artículos Técnicos y Materiales

auxiliares entregados en formato electrónico.• Artículos e información de Internet.

• Normas de la UIT, de la IEEE.



Sistema de EvaluaciónSistema de Evaluación

• Seminarios

• Trabajo de Clase

• Trabajo investigativo

• Examen Final


Introducción Introducción a las a las Comunicaciones Comunicaciones

DigitalesDigitales


Atención!!Atención!!

Presencia de indica ir a las notas del ppt.


Generalización de Cx DigitalesGeneralización de Cx Digitales• Tecnología Digital más noble y de mayor

nivel de integración.

• Digitalización de señales analógicas.

• Mayor inmunidad ante la interferencia y el ruido.

• Posibilidad de aplicar técnicas de compresión. y/o cifrado.

• Posible empleo de diferentes técnicas de Multiplex.

• Posibilidad de detectar y corregir errores.

• Convergencia a una red NGN.*


Telefónico

Valor Datos

Datos- Mejor esfuerzo

Según Revista de Telecomu-nicaciones de Alcatel

Proyección Proyección Comportamiento del Comportamiento del tráfico hasta el 2006tráfico hasta el 2006


Modif icación de los servicios actuales

• Telefonía

• Telefax.

• Datos• Redes privadas

• Telefonía IP

• E-mail

• Internet.• Intranet

• etc*


Evolución de AplicacionesEvolución de Aplicaciones

Teléfono Casa inteligenteTeléfono celular Carro inteligenteAsistente personal digitalComputadora personal Redes PersonalesTelevisión Televisión interactiva Vídeo Terminales integrados.venta Comercio electrónicoTV por cable Tele aplicaciones


Evolución de las Redes Evolución de las Redes

Uso generalizadoUso generalizado de IPde IP

X.25X.25

PDHPDH

NGNNGNAlternativas Alternativas

de de SolucionesSoluciones

FRFR

+ Ágil+ ÁgilCam

bio

C

amb

io

Pro

ced

imie

nto

Pro

ced

imie

nto

•+ Ágil+ Ágil•IntegracionIntegracion•QoSQoS

ATMATMC

amb

io

Cam

bio

T

ecn

mol

ogia

y

Tec

nm

olog

ia y

P

roce

dim

ien

toP

roce

dim

ien

to

DWDM

SDHSDH

gestióngestióntolerancia a fallotolerancia a falloescalabilidadescalabilidadflexibilidadflexibilidad

ASONASON


Escenarios de Inicios de SigloEscenarios de Inicios de Siglo Sociedad basada en el consumo intensivo de Información.Sobrecumplimiento de los pronósticos de crecimiento de tráfico de internet.Crecimiento moderado del tráfico telefónico convencional pero crecientes servicios de telecomunicaciones.Crecimiento espectacular del tráfico de datos.Migración de redes Privadas a VPN en internet.Desarrollo de Equipos terminales con capacidades integradoras.Generalización de IP.

Red de Próxima GeneraciónRed de Próxima Generación(Next Generation Network)(Next Generation Network)

N G NN G N


Next Generation Network (NGN) Next Generation Network (NGN) Principios Principios

flexibilidad Servicios fijos servicios móviles Transporte de VoIP tráfico de datos

Movilidad generalizada nuevos servicios y aplicaciones avanzadas. Seguridad. etc


Convergencia: Redes de Telecomunicaciones hoy

Fuente- Bibliografía 1


Convergencia: Redes de Telecomunicaciones Mañana

Fuente- Bibliografía 1


Aristas de la convergencia

• A nivel de Servicios: Fijo y Móvil, Interactivos y Difusión, etc.

• A nivel de Red: Una red para los distintos servicios o NGN

• A Nivel de Acceso: Estándares inalámbricos (DECT, WiMAX, 3G, etc) y sobre cable (xDSL, FTTX, etc.).

• A nivel de Operación: OSS, BSS, Gestión de Calidad, etc., para las distintas clases de clientes.

• A nivel de Terminales: 2G, 3G, PDA, iPhone, etc.

Bibliografía 1


Direcciones de Desarrollo principales

• Evolución hacia una red de acceso multiservicio de banda ancha.

• Evolución hacia la próxima generación de móvil celular representada por 3G y B3G.

• Sustitución gradual de los conmutadores TDM tradicionales por soluciones a Softswitchs.

• Migración hacia la próxima generación del protocolo de Internet IPv6.

• Evolución hacia una red de Transporte de próxima generación.

Bibliografía 1


Nuevo Modelo de Red de Transporte

Proceso de evolución mostrando como se introduce el protocolo de QoS y control de trafico, MPLS, en el nivel óptico

MPLSBibliografía 1


Sistema Básico de Sistema Básico de ComunicacionesComunicaciones

fuente

transmisor

canal de transmisión

receptor

destino

información Señal transmitida

Señalrecibida

Información recuperada*


Modelo de un sistema de Modelo de un sistema de Telecomunicaciones Básico Telecomunicaciones Básico

fuenteprocesamiento

en TX

medioTx

destinoprocesamiento

en RX

efectosindeseables*


Procesamiento en transmisiónProcesamiento en transmisión

fuentecodificaciónde la fuente

cifrado

codificación de canal

BandaBase

ModuladorMediode CX*

Mux


Procesamiento en recepciónProcesamiento en recepción

del mediode CX demodulador detector

Decodificación de canal

descifrado

destino*

Mux

Decodificación

de fuente


Modelo de un sistema de transmisión de datos

Decodif. fuente

Des-cifrado

Decodif. canal

Demo-dulador

Banda Base

Codif. canal

CANALCANAL

fuenteCodif. fuente cifrado MUX

Banda Base

Modu-lador

DEMUX

De otras fuentes

A otros destinos

Sincronización*Mensaje en

formato numérico

destino


SincronizaciónSincronización

• Permite coordinaciones temporales y de frecuencia entre elementos y bloques del sistema.– Sistema coherente (requieren recuperación de

frecuencia y fase de la portadora.– Sistemas no coherentes

• Sincronización temporal– Sincronización de símbolo o de bit– Sincronización de trama


PreguntasPreguntas

• ¿Qué importancia le atribuyes al proceso de sincronización de bits?

• Cualquier comunicación sincrónica viene precedida de un proceso de sincronización de bits. Justifica por qué ese proceso debe anteceder al de la transmisión de información.


CodificaciónCodificación

Decodificación*Decodificación*

MMeeddiioo

fuente

Codif. de fuente

cifrado Codif.de canal

transmisor

receptorDecodifde canal

descifradoDecodif.de fuente

destino

Sistema Básico de Sistema Básico de Comunicación DigitalComunicación Digital


Pulsorectangular

Efectos indeseablesEfectos indeseables de la Transmisiónde la Transmisión

Atenuación

Distorsión

Interferencia

Ruido

*


PreguntasPreguntas

• ¿Por qué decimos que el efecto de atenuación y distorsión, tal y como muestra la gráfica, están íntimamente relacionados?– Es más si fuéramos rigurosos

hablaríamos de un solo efecto.

• ¿Funciones que deben cumplir los dispositivos encaminados a disminuir la distorsión?


Tipos de SeñalesTipos de Señales

información analógica señal analógica

informaciinformación digital señal analógican digital señal analógicaMODEM

información analógica señal digitalA/D

información digital señal digital*

DSU/CSU


Medios de TransmisiónMedios de Transmisión


SEMINARIOSEMINARIO

Medios de Medios de TransmisiónTransmisiónPar de cobreCable coaxialFibra Optica•Ondas terrestres•Comunicación vía satélite

•Evolución y Estado ActualEvolución y Estado Actual•Características y Ancho de BandaCaracterísticas y Ancho de Banda•EmpleoEmpleo•FuturoFuturo


ForFormatos de Tmatos de Transmisión ransmisión de señales digitales de señales digitales

• Formato de transmisión asincrónico

• Formato de transmisión sincrónico

37

ForFormatos de Tmatos de Transmisiónransmisión Formato de transmisión asincrónico

• Cada caracter precedido por pulso de arranque y terminado por pulso de parada.

1 2 3 4 5 6 7 8

arranque

parada inactivo inactivo

arranque

en este caso 20% perdido

1 1 1 0 0 1 0 0inactivo inactivo

arranque

parada

arranque


PreguntaPregunta

• Aprecie que el formato de transmisión asincrónica tolera pequeñas desviaciones del reloj de transmisión con el reloj de recepción que se resincroniza con la llegada de cada pulso de arranque sin que se produzcan sobrelecturas de un bit o se salte un bit por leer. ¿Sería esto posible si la resincronización se hiciera cada 10 mil pulsos de información?. Explica.


• • • • • • 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 • • 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 • •

100% eficiencia

Formato de transmisión sincrónico

• Los caracteres se suceden a intervalos fijos sin pulsos de arranque y parada.

ForFormatos de Tmatos de Transmisiónransmisión

1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 11 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1


PreguntaPregunta

• En el formato de transmisión sincrónica , el reloj de recepción se extrae de la propia señal de información.

• ¿Qué sucedería si en su lugar se usara una señal de reloj de recepción aproximadamente igual a la empleada por el transmisor?


Tipos de TransmisiónTipos de Transmisión

• Punto a punto.

• Difusión –Broadcasting. Difusión plena

–Multicasting. Difusión entre un grupo determinado.


Simultaneidad emisión Simultaneidad emisión recepción recepción

Tx Rx

Simplex

Transmite en una sola dirección Típico de los sistemas de difusión.



Tx/Rx o

Semiduplex (half duplex)Semiduplex (half duplex)

Transferencia de informacion en ambos sentidos pero NO simultáneamente

Tx/Rx



Tx/Rx Tx/Rx

duplex (full duplex)

Transmite y recibe simultáneamente


PreguntaPregunta

• ¿La operación full duplex, se podrá realizar empleando dos hilos solamente?

• ¿Cómo?


Proceso de MultiplexaciónProceso de MultiplexaciónMúltiples señales por el mismo soporte físico.

( Medio compartido).

• Multiplex División de Frecuencia (MDF): Señal en rangos de frecuencia diferentes.

• Multiplex por División de Longitud de Onda (WDM,DWDM). Señales ópticas en diferente LO.

• Multiplex División de tiempo (MDT): Señal en intervalos de tiempo diferentes (time slots).

• Multiplex División de Código (MDC): Señal emplea diferentes códigos para su procesamiento.


MDTABC

IsócronoA B C A B C A B C A B

A C A C A

Intervalos no usados = perdidos

Multiplex EstadísticoABCDEF

B A D A B F B C B E A

Mayor eficiencia, los intervalos se asignansegún la necesidad, requiere campo de

dirección

Multiplex por división Multiplex por división en tiempo de señales digitalesen tiempo de señales digitales

Intervalos fijos para cada canal

canales tributarios

señalglobal


ConclusionesConclusiones

• Generalización de las comunicaciones digitales.

• Generalización de las Redes de computadoras.

• Estudiaremos los procesos en la Transmisión de información en formato digital.


Bibliografía

1. Estado actual y perspectivas de las investigaciones en las Telecomunicaciones. Conferencia del Dr. René Yañez en Dpto. de Tele. Mayo 2009.

2. Digital Communication, Fundamentals and Applications. B. Sklar.

3. Computer Networks, Tanembaum.

cd 1 introduccion y conceptos basicos-e

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