Comunicaciones digitales

TECNOLOGÍA DE LAS COMUNICACIONES
TÉCNICAS DE COMUNICACIÓN
DE DATOS DIGITALES
1
Asignatura: Tecnología de las Comunicaciones | Carrera: Ing. / Lic. en Sistemas | Prof.: Lic. Gabriel Quiroga Salomón
Universidad Nacional de Chilecito | UNdeC

Transmisión Asíncrona y
Síncrona
 Los problemas de temporización
requieren un mecanismo para
sincronizar el transmisor y el receptor
 Dos soluciones
 Asíncrona
 Síncrona
2

Asíncrona
 Los datos se transmiten caracter a
caracter
 5 a 8 bits
 La temporización o sincronización
necesita mantenerse durante cada
caracter
 Resincronización al principio de cada
nuevo caracter
3

Asíncrona (diagrama)
4

Asíncrona - Conducta
 En una cadena estable, el intervalo entre
caracterres es uniforme (longidud del elemento de
parada)
 En estado de reposo, el receptor observa por una
transición de 1 a 0
 Luego muestrea los siete intervalos siguientes (la
longitud del caracter)
 Luego observa por la transición 1 a 0 para el
caracter siguiente
 Simple
 Bajo costo
 Requiere 2 o 3 bits por caracter (~20%)
 Bueno para los datos con grandes espacios
(teclado)
5

Síncrona – Nivel de Bit
 Los bloques de datos se transmites sin bits de start o
stop
 Los relojes (clocks) deben estar sincronizados
 Puede usar una linea de reloj separada
 Bueno sobre distancias cortas
 Sujeto a errores de sincronzación como los datos
 Incluir la señal de reloj en los datos
 Codificación Manchester
 Frecuencia portadora (analógica)
6

Síncrona – Nivel de Bloque
 Es necesario indicar el comienzo y final del
bloque
 Uso de preámbulo y final
 Por ejemplo, series de caracteres SYN (hex 16)
 Pro ejemplo, un bloque de patrones de 11111111
finalizando en 11111110
 Más eficaz que asíncrona (menor overhead)
7

Síncrona (diagrama)8

Tipos de Error
 Un error ocurre cuando un bit es alterado entre la
transmisión y la recepción
 Errores aislados
 Se altera un bit
 Los bits adyacentes no se afectan
 Ruido blanco
 Errores a ráfagas
 Longitud B
 Una secuencia contigua de B bits en la cual el primero,
el último y cualquier número de bits intermedio son
erróneos
 Ruido impulsivo
 Desvanecimiento en wireless
 Efectos mayores a mayor velocidad de transmisión
9

Procesos de Detección de Error
10

Detección de Error
 Se suman bits adicionales por el
transmisor para formar un código con
capacidad de detectar errores
 Paridad
 El valor del bit de paridad es tal que el
caracter tiene un número par o impar de unos
 Dos o cualquier número par de errores en bits
no serán detectados
11

Comprobación de Redundancia
Cíclica
 Dado un bloque de k bits, el transmisor
genera una secuencia de
comprobación de (n-k) bits
 Transmite la trama de n bits que debe
ser exactamente divisible por algún
número
 El receptor divide la trama recibida por
ese número
 Si no hay resto, supondrá que no ha habido
errores
12

Correción de Errores
 La corrección de errores detectados usualmente
requiere que sean retransmitidos bloques de datos
(capítulo 7)
 Este enfoque no es apropiado para aplicaciones wireless
 La tasa de errores puede ser bastante alta
Gran número de retransmisiones
 El retardo de propagación puede ser muy
elevado (satelite) comparado con el tiempo de
transmisión
Resultaría en la retranmisión de la trama errónea
además de las tramas siguientes
 Lo deseado es corregir los errores sobre la base de los bits
recibidos
13

Diagrama de Procesos de
Corrección de Errores14

Procesos de Correción de Errores
 Cada bloque de k bit es mapeado a un bloque de n bit (n>k)
 Palabra código
 Codificador con corrección de error hacia adelante (FEC)
 Transmite la palabra código
 El bloque de bits recibidos puede ser similar al FEC transmitido,
pero posiblente con errores
 La palabra código recibida se pasa al decodificador FEC
 Si no ha habido errores, se genera un bloque de datos
original
 Algunos patrones de error pueden detectarse y corregirse
 Algunos patrones de error pueden detectarse, pero no
corregirse
 Algunos raros patrones de error no serán detectados
 El resutado son datos incorrectos transmitidos desde el
decodificador FEC
15

Procesos de Corrección de Errores
 Adiciona redundancia al mensaje transmitido
 El receptor puede deducir cual fue el mensaje
original, incluso frente a ciertas tasas de error
 Por ejemplo, los códigos de corrección de errores
de bloque
 En general, suma (n – k ) bits al final del bloque
 Da un bloque de n bit (palabra código)
 Todos los k bits originales se incluyen en la palabra
código
 Agunos FEC mapean la entrada de k bit en la palabra
código de n bit tal que los k bits originales no
aparecen
16

Configuracón de Línea (del enlace)
 Topología
 Disposición física de las estaciones en el medio de
transmisión
 Punto a punto
 Multipunto
 Computador central y terminales, LAN
 Half duplex
 Sólo una estación puede transmitir cada vez
 Requiere un paso de datos
 Full duplex
 Transmisión y recepción simultánea entre dos
estaciones
 Requiere dos pasos de datos (o cancelación de eco)
17

Configuraciones Tradicionales
18

Interfaces
 Los dispositivos de procesamiento de datos (data
terminal equipment-DTE) usualmente no incluyen
facilidades de transmisión de datos
 Necesitan una equipo mediador con el medio de
transmisión (data circuit terminating equipment-
DCE)
 Por ejemplo: modem, NIC
 DCE transmite bits sobre el medio
 DCE intercambia los datos e información de
control con el DTE
 Se realiza sobre los circuitos de intercambio
 Se requiere interfaces standards
19

Interfaces para la
Comunicación de Datos20

Características de la interface
 Mecanica
 Plugs de conexión (conector macho o
hembra)
 Electrica
 Niveles de tensión, temporización y
codificación
 Funcional
 Datos, control, temporización y masa
 Procedimiento
 Secuencia de eventos
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V.24/EIA-232-F
 ITU-T v.24
 Sólo especifica los aspectos funcionales y de
procedimientos
 Se refiere a otros standards para los aspectos
eléctricos y mecánicos
 EIA-232-F (USA)
 RS-232
 Mecanica ISO 2110
 Electrica v.28
 Funcional v.24
 Procedural v.24
22

Especificación Mecánica
23

Especificación Electrica
 Señales digitales
 Los valores son interpretados como datos o control,
dependiendo del circuito
 Más que -3v es un 1 binario, más que +3v es un 0
binario (NRZ-L)
 Velocidad de la señal < 20kbps
 Distancia <15m
 Para control, más que -3v es off, +3v es on
24

Especificación Funcional
 Los circuitos agrupados en categorías
 Datos
 Control
 Temporización
 Masa o tierra
 Un circuito en cada dirección
 Full duplex
 Dos circuitos de datos secundarios
 Permite enviar una petición de parada o
control de flujo en una operación half duplex
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Bucle (loopback) Local y Remoto
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Especificación de Procedimiento
 Por ejemplo, modem de línea privada asincrónico
 Cuando se enciende y está listo, el modem (DCE)
activa la línea DCE preparado (ready)
 Cuando el DTE está preparado para enviar datos,
activará la línea petición de envio ( Request to Send)
 También se inhibe el modo recepción en half duplex
 El modem responde cuando está listo activando el
circuito permiso para enviar (Clear to send)
 DTE envia los datos
 Cuando se reciben datos, el modem local activa la
línea detector de señal recibida para indicar que el
modem remoto está transmitiendo y transfiere los
datos a través de la línea de recepción
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Operación Dial Up (1)28

Ejemplo de Modem Nulo (Null Modem)
31

Diagram de Interface Física ISDN
32

Interface Física ISDN
 Connexión entre equipo terminal TE
(DTE) y el equipo terminador de línea o
de red NT (DCE)
 ISO 8877
 Los cables de TE y NT tienen conectores
correspondientes de 8 contactos
 Se transmite/recibe datos y control
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Especificación Eléctrica ISDN
 Transmisión balanceada
 Realizada sobre dos líneas, por ejemplo pares trenzados
 La señales son corrientes que van a través de uno de los
conductores y retorna por el otro
 Señalización diferencial
 Los valores dependen del sentido de las diferencias de
tensión
 Tolera más ruido y genera menos que la no balanceada
 (La tramisión no balanceada, por ejemplo RS-232 usa
una línea simple de señal y tierra)
 La codificación de los datos depende de la velocidad
de transmisión
 La velocidad a accesos básicos de ISDN de 192 kbps usa
codificación pseudoternaria
 La velocidad a accesos primarios de ISDN usa
codificación (AMI) con B8ZS para 1.544 Mpbs, o con
HDB3 para 2.048 Mbps
34

Lecturas
 Stallings chapter 6
 Web pages from ITU-T on v.
specification
 Web pages on ISDN
35

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