Universidad Fermín Toro Facultad de Ingeniería Decanato de Telecomunicaciones
Alumna: Ruth Hernández C.I: 19.551.430 Cabudare- Edo. Lara
•Evolución, principios, bases para la transmisión de Datos……………… Pág. 3 •Detección y corrección de errores……………………………………………….. Pág. 5 •TDMA, CDMA, FDM, TDM…………………………………………………………… Pág. 7 •Fundamentos Básicos, modos de transmisión, métodos de Detección y corrección de errores…………………………………………………………..……..Pág. 11
•Comprensión de Datos…………………………………………..….................Pág. 13
Primeramente las trasmisión de datos surgen de la necesidad pero de que precisamente, esta surge por la necesidad de pasar o transmitir información una de las formas de comunicación más antiguas son los sonidos producidos por los animales y los seres humanos mediante las cuerdas vocales. Según esto el medio de transmisión sería el aire. Para distancias mayores entró en juego el sentido de la vista, como ejemplo de esto podemos considerar las señales luminosas (con antorchas) que utilizaban los griegos en el siglo II antes de Cristo, de esta forma eran capaces de representar las letras de su alfabeto. No obstante, tuvieron que pasar muchos siglos para que apareciesen las primeras técnicas de transmisión de información tal y como la entendemos hoy, como objetivo principal la trasmisión de datos es de transmitir información entre dos o más puntos, en definitivo ese ha sido el objetivo del hombre desde siempre, desde que esta en este mundo, a medida que la tecno ciencia ha avanzado a través del tiempo al hombre se le ha facilitado el envió y recibimiento de información entre grandes y cortas distancias .
Asimismo, para que exista un sistema de comunicación moderno, tecnológico es necesario de varias cosas, un canal digital, este canal tendrá el objetivo más importante pues dentro del canal digital se encuentra el transductor, transmisor, canal, receptor, fuente y destino de la información, el canal digital se encarga de enviar la información procedente de una fuente hasta un destino específico, para que se logre un transmisión efectiva y sin problemas todos los elementos que esta la conforman deben de trabajar en armonía para lograr el fin deseado, en caso de que falle algún componente o elemento del sistema de comunicación toda la información se verá perjudicada dando como resultado una transmisión errónea , de mala calidad o inservible, en la actualidad al verse perjudicado un canal digital al existir bastantes como por ejemplo en una fábrica de automóviles en donde es de vital importancia un sistema de transmisión pues todos los computadores, personas, maquinarias anda en comunicación casi las 24 horas, existen sistemas apartes que se encargan de guardar la información previamente para que esta no se pierda , extravié o dañe y esto lo que hace es de enviar nuevamente la información por el mismo canal o bien seleccionar otro con tal de lograr una transmisión excelente. Sin embargo, hoy en día existen muchos sistemas de transmisión, algunos obsoletos, otros muy costosos, y otros fáciles de usar, eso depende para que se necesita y con qué fin. Entre los sistemas de transmisión existentes tenemos los siguientes: FDM, TDM, WDM, SDMA, CDMA, TDMA, todos son de vital importancia, pues cada uno tiene una o varias funciones, otras tienen ventajas y otras desventajas algunas surgen de uniones entre dos tipos transmisión como lo es la CDMA esta surge de la unión entre la FDMA y TDMA, la CDMA fue y sigue siendo un sistema de transmisión de voz muy exitoso, en Venezuela se sigue usando y ya lleva bastantes años en uso , hoy en día está siendo desplazada por otras tecnologías, como la GSM.
Los errores son en cierto modo señales no deseadas que se mesclan con señales que son o resultan útiles son el resultado de diversas perturbaciones que tienden a filtrarse en la información. A través de los años y con la realización de investigaciones se han tenido que crear o implementar técnicas con la finalidad de rectificar en cierto modo y de igual forma localizar o descubrir errores los cuales actúan en desventaja con las transmisiones de datos o señales que son de utilidad. La detección y corrección de errores en cierto modo resulta ser una práctica de suma importancia para el mantenimiento de datos en medios de almacenamiento de poca confiabilidad y además de canales ruidosos. En las maniobras de comunicación que existen entre una computadora con otra u otras se producen en muchos casos movimientos de datos los cuales se introducen por canales no correspondientes a ellos ejemplo de ello las líneas telefónicas y que en medio de este proceso se cuelan ruidos ajenos a esta transmisión produciéndose de esta forma los llamados errores durante la transmisión.
A través de las investigaciones realizadas se han creado estrategias de manejo para con estos dato dichas estrategias son ; el código de corrección de errores y el código de detección de errores . En el código de corrección de errores se incluye suficiente información de cada bloque de datos para que se puedan detectar y corregir los bits erróneos , mientras que en la otra técnica la de detección de errores se incluye solo la información redundante necesaria para cada bloque de datos para así detectar los errores en este caso en particular el número de bits erróneos es menor. Tenemos varios tipos de códigos detectores entre los cuales destacan: paridad simple o horizontal y paridad cruzada o paridad horizontal vertical, códigos los cuales solo controlan la paridad de bits. De igual y para mejorar los anteriores códigos tenemos además el código de redundancia cíclica el cual surge como una mejora a los anteriores códigos en este caso para detectar la mayor cantidad de error se utiliza la aritmética modular y además de que en teoría se trabaja con polinomios, finalidad de este código no es más que crear una parte de redundancia la cual sea añadido hasta el final del código a transmitir y que además que siendo la más pequeña posible detecte mayor número de errores.
En la actualidad las telecomunicaciones se han vuelto una parte muy importante para todas las personas, y ni que decir de las empresas, ya que representan en la mayoría de los casos oportunidades de desarrollo en sus mercados.
TDMA multiplexa hasta 3 llamadas en el mismo canal de transmisión de 30 Khz. Sin embargo, este estándar nunca cumplió las expectativas de comunicación, pero ofreció una instalación de gran facilidad y siempre se mantuvo como un sistema que podría crecer.
En respuesta a la problemática que se le presentaba en este momento al sistema analógico surge como única solución dos estándares digitales, el primero de ellos es conocido como Time-Division Múltiple Access (TDMA), el otro es conocida como Code División Múltiple Access (CDMA).
Todo lo anterior nos manifiesta que TDMA es una tecnología que aun sigue utilizándose y sigue evolucionando, y que es muy probable que se estén preparando mejoras para recuperar el terreno perdido actualmente frente al estándar CDMA.
En el multiacceso TDMA se emplea una sola portadora para dar servicio a varios canales mediante compartición temporal. En el enlace descendente, de base a móvil, se transmite la portadora modulada por la señal múltiplex temporal con todos los canales. Cada estación móvil extrae la información en el intervalo temporal que tiene asignado y de ella obtiene las referencias de portadora y la temporización y sincronización de la trama.
TDMA se apoya en el hecho de que las señales de audio han sido digitalizadas, esto es, divididas en paquetes de varios milisegundos. Posiciona un canal simple de frecuencia por un período corto de tiempo y después se cambia a otro canal. Las muestras digitales de un transmisor ocupan diferentes ranuras de tiempo en varias bandas al mismo tiempo.
CDMA se caracteriza por una alta capacidad y un radio de pequeñas células. Emplea tecnología de amplio espectro y un esquema de codificación especial. Fue adoptado por la Telecommunications Industry Association (TIA) en 1993"Code División Múltiple Access" (CDMA) es la tecnología digital inalámbrica más moderna que ha abierto la puerta a una nueva y excitante generación de productos y servicios de comunicación inalámbrica. Utilizando codificación digital y técnicas de frecuencias de radio de espectro amplio (RF), CDMA provee una mejor calidad de voz y más privacidad, capacidad y flexibilidad que otras tecnologías inalámbricas. CDMA es la forma fácil, rápida y más económica de migrar las redes análogas AMPS a digitales, aumentando la capacidad dónde y cuándo necesite el operador. Es una excelente opción para proveer servicios de telefonía móvil y PCS, con servicios que hacen la diferencia como la Oficina Inalámbrica.
Este tipo de multiplexacion se utilizan cuando en la red hay presencia de varias frecuencias de portadora, para que así se pueda transportar señales independientes por el mismo medio .esta tecnología se puede usar para transmitir señales por alambres, rf o fibra óptica .para evitar problemas de interferencia de frecuencias el diseñador deja una separación mínima entre las portadoras, el requisito de grandes intervalos entre las frecuencias asignadas a las portadoras significara que el hardware básico que se va a usar con la FDM puede llegar a tolerar una amplia gama de frecuencias .Por lo tanto la FDM la vamos a implementar en canales de transmisión de alto ancho de banda .
En estas las fuentes que comparten un medio se turnan .Se podría decir que algunos hardwares que utilizan este tipo de multiplexacion podría decirse que se utiliza un esquema de ronda, en el que el multiplexor envía una pequeña cantidad de datos de la fuente 1, luego envía una pequeña cantidad de la fuente ect. De esta forma se va a garantizar la igualdad pues dará la oportunidad a todas las fuentes de usar el medio compartido.
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uando hablamos de transmisión de datos nos referimos al movimiento de información utilizando un medio físico como alambres, ondas de radio, fibra óptica, etc. donde los datos están representados por señales eléctricas que pueden ser análogas o digitales y pueden ser transmitidas de manera análoga o digital; al hablar de transmisión nos imaginamos muchos números binario moviéndose a través de un cable, o bien ondas de radio transmitiéndose de una antena a otra pero debemos de tener un par de conceptos claros antes de adentrarnos más en el tema. ¿Qué es lo que se transmite? Esencialmente es información, describimos información como cualquier señal organizada, que describe algo que tiene significado. La información siempre debe ser algo útil y nuevo pues nada haremos con datos que no tengan sentido ni utilidad alguna, llegamos a una palabra clave: datos. Los datos son cualquier representación con significado. En comunicaciones, un dato se representa en grupos de 8 bits o 1 byte. Un dato puede ser análogo, como voz y video; o digital, como texto. Existen 1forma de transmitir información y es a través de señales, estas señales bien pueden ser análogas o digitales. •Una señal analógica se caracteriza porque su amplitud o nivel puede admitir un número teóricamente infinito de valores posibles, esta se envía a través de impulsos eléctricos, por lo que la manera de medir señales analógicas se realiza en función del voltaje. La voz y el sonido son ejemplos de señales analógicas. El problema principal que presentan estas señales es la atenuación con la distancia lo que provocará que tengamos que intercalar una serie de amplificadores. Sin embargo estos amplificadores tienen un problema añadido y es que además de nuestra señal se amplifica el ruido, por lo que cuanto más largo sea el enlace peor será la calidad de la señal en recepción.
•Las señales digitales se caracterizan por tener unos niveles de señal bien definidos, y además son pocos, y no hay ningún otro que sea distinto de éstos. Con este tipo de señales eliminamos el problema de la pérdida de calidad, ya que en lugar de amplificadores se emplean repetidores. Los repetidores no se limitan a aumentar la potencia de la señal, sino que decodifican los datos y los codifican de nuevo regenerando la señal en cada salto; idealmente el enlace podría tener longitud infinita. Como bien sabemos para que ocurra una transmisión o comunicación es necesaria la existencia de ciertos parámetros; es necesaria la presencia de un emisor, receptor y un medio de transmisión por el cual será transmitida la información.
MODOS DE TRANSMISION La información puede ser transmitida a través de diferentes medios que soportan diversos tipos de conexión, por la manera de transmitir puede ser simplex, half dúplex o full dúplex. •Simplex: es una conexión en la que los datos fluyen en una sola dirección, desde el transmisor hacia el receptor. •Half duplex: es una conexión en la que los datos fluyen en una u otra dirección, pero no las dos al mismo tiempo. •Full dúplex: es una conexión en la que los datos fluyen simultáneamente en ambas direcciones. Al tener datos fluyendo por la red es de esperarse que ocurran errores de transmisión, por lo que se han creado y desarrollado diferentes métodos.
MÉTODOS DE DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES. Existen distintos métodos para detectar, otros para corregir y algunos otros que ejecutan ambas funciones; los más usados son los que usan algún método de paridad y también son populares los de redundancia cíclica. Esta práctica es de vital importancia para el mantenimiento e integridad de los datos a través de canales ruidosos y medios de almacenamiento poco confiables. Uno de las más utilizados es el método Hamming este se basa en añadir a cada una de las palabras de información que se van a transmitir un conjunto de bits de redundancia; el conjunto de bits de información y de bits de redundancia constituyen una palabra del código Hamming que se esté utilizando. La particularidad de los códigos Hamming se encuentra que a partir de los bits de redundancia se pueden detectar las posiciones de los bits erróneos y corregirlos; corregir un bit erróneo es invertirlo Es la reducción del volumen de datos tratables para representar una determinada información empleando una menor cantidad de espacio. Al acto de compresión de datos se denomina compresión, y al contrario descompresión. La compresión es un caso particular de la codificación, cuya característica principal es que el código resultante tiene menor tamaño que el original. La compresión de datos se basa fundamentalmente en buscar repeticiones en series de datos para después almacenar solo el dato junto al número de veces que se repite. Así, por ejemplo, si en un fichero aparece una secuencia como "AAAAAA", ocupando 6 bytes se podría almacenar simplemente "6A" que ocupa solo 2 bytes.
Hoy en día la compresión de datos es muy utilizada ya que ella consiste en reducir el tamaño físico de bloques de información. Un compresor de datos utiliza un código o algoritmo capaz de optimizar los datos al tener en cuenta consideraciones apropiadas para el tipo de datos que se van a comprimir. Por lo tanto, es necesario un descompresor para reconstruir los datos originales por medio de un código o algoritmo opuesto al que se utiliza para la compresión. El método de compresión depende siempre del tipo de datos que se van a comprimir, no se comprime una imagen del mismo modo que un archivo de audio. Muchas personas en la actualidad aun desconocen para que se comprimen los datos y podemos decir que es usado para que el poder de procesamiento de los procesadores se incrementa más rápido que la capacidad de almacenamiento y es más veloz que los anchos de banda de las redes, porque estos últimos requieren cambios enormes en la infraestructura de las telecomunicaciones. Por lo tanto, para compensar esto, es más común el procedimiento de reducir el tamaño de los datos al explotar el poder de procesamiento de los procesadores, que incrementar la capacidad de almacenamiento y de transmisión de datos. Por el hecho de que los procesadores se incrementan con mayor rapidez que la capacidad de almacenamiento y es más veloz que los anchos de bandas de redes, se hace necesario que todos los datos se comprimen para que puedan ser enviados con mayor velocidad. La mayor función de la compresión de datos es reducir datos pesados para su transmisión o almacenamiento en algunos casos, se usa normalmente para enviar mucha información a un peso liviano y que sea capaz de viajar a una velocidad de transmisión rápida en vez de enviar la información en su peso original y una por una.
Este método es muy importante y usado ya que sin él al navegar por la internet no navegaríamos a las velocidades que estamos acostumbrados en la actualidad y fuese un caos total debido a su lentitud y estuviésemos muy atrasados en lo q a tecnología se refiere, la compresión de datos tienes algunos tipos de los cuales los más usados son: •La compresión física y lógica: esta es la que actúa directamente sobre los datos; por lo tanto, es cuestión de almacenar los datos repetidos de un patrón de bits a otro. La compresión lógica, por otro lado, se lleva a cabo por razonamiento lógico al sustituir esta información por información equivalente. •La compresión simétrica y asimétrica: En el caso de la compresión simétrica, se utiliza el mismo método para comprimir y para descomprimir los datos. Por lo tanto, cada operación requiere la misma cantidad de trabajo. En general, se utiliza este tipo de compresión en la transmisión de datos. •La compresión asimétrica: requiere más trabajo para una de las dos operaciones. Es frecuente buscar algoritmos para los cuales la compresión es más lenta que la descompresión. Los algoritmos que realizan la compresión de datos con más rapidez que la descompresión pueden ser necesarios cuando se trabaja con archivos de datos a los cuales se accede con muy poca frecuencia (por razones de seguridad, por ejemplo), ya que esto crea archivos compactos. •La compresión con pérdida: a diferencia de la compresión sin pérdida, elimina información para lograr el mejor radio de compresión posible mientras mantiene un resultado que es lo más cercano posible a los datos originales. Es el caso, por ejemplo, de ciertas compresiones de imágenes o de sonido, como por ejemplo los formatos MP3 o el Ogg Vorbis. •La codificación adaptativa, la semiadaptativa y la no adaptativa: Algunos algoritmos de compresión están basados en diccionarios para un tipo específico de datos: éstos son codificadores no adaptativos. La repetición de letras en un archivo de texto, por ejemplo, depende del idioma en el que ese texto esté escrito.
De los tipos de comprensión de datos más usado tenemos la compresión con perdidas y compresión sin perdidas y sus diferencias son: El objetivo de la codificación siempre es reducir el tamaño de la información, intentando que esta reducción de tamaño no afecte al contenido. No obstante, la reducción de datos puede afectar a la calidad de la información o no hacerlo: •Compresión sin pérdida: Los datos antes y después de comprimirlos son exactos en la compresión sin pérdida. En el caso de la compresión sin pérdida una mayor compresión solo implica más tiempo de proceso. El bitrate siempre es variable en la compresión sin pérdida. Se utiliza principalmente en la compresión de texto. •Un algoritmo de compresión con pérdida: puede eliminar datos para reducir aún más el tamaño, con lo que se suele reducir la calidad. En la compresión con pérdida el bit rate puede ser constante o variable. Hay que tener en cuenta que una vez realizada la compresión, no se puede obtener la señal original, aunque sí una aproximación cuya semejanza con la original dependerá del tipo de compresión. Se utiliza principalmente en la compresión de imágenes, videos y sonidos. La compresión de datos es el medio para tener un optimo funcionamiento en las transmisiones de datos debido a que minimiza el peso de cualquier información para después ser enviada y al recibirla es descomprimida para que en el receptor pueda llegar toda la información o datos enviados totalmente igual que en el origen sin ninguna pérdida de datos en el proceso de transmisión. En la actualidad vamos con un avance increíble a lo q tecnología se refiere, tanto en transmisión de voz, audio y video, cada día salen nuevas técnicas de canalización, compresión, codificación, decodificación entre otras para tener un desempeño aun mayor en nuestra vida cotidiana y así obtener una mayor facilidad de usar las mismas y ver su funcionamiento a velocidades muy altas de transmisión debido a la compresión de datos.