Deteccion y correccion de errores

       INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE             TEPOSCOLULA

 

“FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONES”

 

TRABAJO:

INVESTIGACION DE DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES

CATEDRATICO: LIC.MARCO ANTONIO RUIZ VICENTE

ALUMNAS: ILITHYA ITANDEHUI AGUILAR GARCIA

                      LAURA PAOLA GOMEZ HERNANDEZ

                      JUDITH GARCIA LOPEZ

                                                      UNIDAD II

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES      

 

SEMESTRE GRUPO: 5TO “A”

SAN PEDRO Y SAN PABLO TEPOSCOLULA OAXACA

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Verificación de errores

La codificación binaria es de gran utilidad práctica en dispositivos electrónicos como ordenadores, donde la información se puede codificar basándose en la presencia o no de una señal eléctrica.

Sin embargo, esta señal eléctrica puede sufrir alteraciones (como distorsiones o ruidos), especialmente cuando se transportan datos a grandes distancias. Por este motivo, ser capaz de verificar la autenticidad de estos datos es imprescindible para ciertos propósitos (incluido el uso de información en entornos profesionales, bancarios, industriales, confidenciales o relacionados con la seguridad).

Por este motivo existen algunos mecanismos que garantizan un nivel de integridad de los datos, es decir, que el destinatario obtiene una confirmación de que los datos recibidos son, de hecho, similares a los datos transmitidos. Existen dos maneras de proteger la transferencia de datos para que no se produzcan errores:

· instalando un medio de transmisión más seguro, es decir, una capa de protección física. Una conexión convencional tiene, por lo general, un porcentaje de error entre 10^-5 y 10^-7.

· implementando mecanismos lógicos para detectar y corregir errores.

La mayoría de los sistemas de control lógico de errores se basan en la suma de información (esto se denomina "redundancia") para verificar la validez de los datos. Esta información adicional se denomina suma de comprobación.

Verificación de errores

Se han perfeccionado mejores sistemas de detección de errores mediante códigos denominados:

· Códigos de autocorrección

· Códigos de autoverificación

Verificación de paridad

La verificación de paridad (a veces denominada VRC o verificación de redundancia vertical) es uno de los mecanismos de verificación más simples. Consiste en agregar un bit adicional (denominado bit de paridad) a un cierto número de bits de datos denominado palabra código (generalmente 7 bits, de manera que se forme un byte cuando se combina con el bit de paridad) cuyo valor (0 o 1) es tal que el número total de bits 1 es par. Para ser más claro, 1 si el número de bits en la palabra código es impar, 0 en caso contrario.

Tomemos el siguiente ejemplo:

 

En este ejemplo, el número de bits de datos 1 es par, por lo tanto, el bit de paridad se determina en 0. Por el contrario, en el ejemplo que sigue, los bits de datos son impares, por lo que el bit de paridad se convierte en 1:

 

Supongamos que después de haber realizado la transmisión, el bit con menos peso del byte anterior (aquel que se encuentra más a la derecha) ha sido víctima de una interferencia:

 

El bit de paridad, en este caso, ya no corresponde al byte de paridad: se ha detectado un error.

Sin embargo, si dos bits (o un número par de bits) cambian simultáneamente mientras se está enviando la señal, no se habría detectado ningún error.

 

Ya que el sistema de control de paridad puede detectar un número impar de errores, puede detectar solamente el 50% de todos los errores. Este mecanismo de detección de errores también tiene la gran desventaja de ser incapaz de corregir los errores que encuentra (la única forma de arreglarlo es solicitar que el byte erróneo sea retransmitido).

Verificación de redundancia longitudinal

La verificación de la redundancia longitudinal (LRC, también denominada verificación de redundancia horizontal) no consiste en verificar la integridad de los datos mediante la representación de un carácter individual, sino en verificar la integridad del bit de paridad de un grupo de caracteres.

Digamos que "HELLO" es el mensaje que transmitiremos utilizando el estándar ASCII. Estos son los datos tal como se transmitirán con los códigos de verificación de redundancia longitudinal:

     

Letra	Código ASCII (7 bits)	Bit de paridad      (LRC)
H	1001000	0
E	1000101	1
L	1001100	1
L	1001100	1
0	1001111	1
VRC	1000010	0

Verificación de redundancia cíclica

La verificación de redundancia cíclica (abreviado, CRC ) es un método de control de integridad de datos de fácil implementación. Es el principal método de detección de errores utilizado en las telecomunicaciones.

Concepto

La verificación de redundancia cíclica consiste en la protección de los datos en bloques, denominados tramas. A cada trama se le asigna un segmento de datos denominado código de control (al que se denomina a veces FCS, secuencia de verificación de trama, en el caso de una secuencia de 32 bits, y que en ocasiones se identifica erróneamente como CRC). El código CRC contiene datos redundantes con la trama, de manera que los errores no sólo se pueden detectar sino que además se pueden solucionar.

 

El concepto de CRC consiste en tratar a las secuencias binarias como polinomios binarios, denotando polinomios cuyos coeficientes se correspondan con la secuencia binaria. Por ejemplo, la secuencia binaria 0110101001 se puede representar como un polinomio, como se muestra a continuación:

0*X⁹ + 1*X⁸ + 1*X⁷ + 0*X⁶ + 1*X⁵ + 0*X⁴ + 1*X³ + 0*X² + 0*X¹ + 1*X⁰

siendo

X⁸ + X⁷ + X⁵ + X³ + X⁰

o

X⁸ + X⁷ + X⁵ + X³ + 1

De esta manera, la secuencia de bits con menos peso (aquella que se encuentra más a la derecha) representa el grado 0 del polinomio (X0 = 1), (X0 = 1), (X⁰ = 1), el 4^º bit de la derecha representa el grado 3 del polinomio (X³), y así sucesivamente. Luego, una secuencia de n- bits forma un polinomio de grado máximo n-1. Todas las expresiones de polinomios se manipulan posteriormente utilizando un módulo 2.

En este proceso de detección de errores, un polinomio predeterminado (denominado polinomio generador y abreviado G(X)) es conocido tanto por el remitente como por el destinatario. El remitente, para comenzar el mecanismo de detección de errores, ejecuta un algoritmo en los bits de la trama, de forma que se genere un CRC, y luego transmite estos dos elementos al destinatario. El destinatario realiza el mismo cálculo a fin de verificar la validez del CRC.

Simulacion medios guiados y no guiados

inv medios guiados y no guiados

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TEPOSCOLULA

 

“FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONES”

 

TRABAJO:

INVESTIGACION DE MEDIOS DE TRANSMICION GUIADOS Y NO GUIADOS

CATEDRATICO: LIC.MARCO ANTONIO RUIZ VICENTE

ALUMNAS: ILITHYA ITANDEHUI AGUILAR GARCIA

                      LAURA PAOLA GOMEZ HERNANDEZ

                      JUDITH GARCIA LOPEZ

                                                      UNIDAD II

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES      

 

SEMESTRE GRUPO: 5TO “A”

SAN PEDRO Y SAN PABLO TEPOSCOLULA OAXACA

MEDIOS DE TRANSMISION

MEDIOS GUIADOS

Pares trenzados.
• Descripción Física.
Se trata de dos hilos conductores de cobre envueltos cada uno de ellos en un aislante y trenzado el uno alrededor del otro para evitar que se separen físicamente, y sobre todo, para conseguir una impedancia característica bien definida. Al trenzar los cables, se incrementa la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas (interferencias y diafonía), dado que el acoplamiento entre ambos cables es mayor, de forma que las interferencias afectan a ambos cables de forma más parecida. Al cruzar los pares de hilos se consigue reducir el crosstalk existente entre ellos, así como el campo creado alrededor de los mismos, dado que la corriente inducida sobre cada uno de los cables se ve prácticamente cancelada por la corriente que circula por el otro hilo (de retorno) del par.

• Tipos de Trenzado.
o Existen dos tipos de par trenzado:

 UTP: Unshielded Twisted Pair (Par trenzado sin apantallar). Muy sensible a interferencias, tanto exteriores como procedentes de pares adyacentes. Es muy flexible y se suele utilizar habitualmente en telefonía. Su impedancia característica es de 100 ohmios. La norma EIA/TIA 568 los divide en varias categorías, destacando:

 Categoría 3: velocidad de transmisión de 16 MHz a 100 m de distancia máxima.
 Categoría 5: velocidad de transmisión de 100 MHz a 100m de distancia máxima.

 STP: Shielded Twisted Pair (Par trenzado apantallado).Cada par individual va envuelto por una malla metálica, y a su vez el conjunto del cable se recubre por otra malla, haciendo de jaula de Faraday, lo que provoca que haya mucha menos diafonía, interferencias y atenuación. Se trata de cables más rígidos y caros que el UTP. El STP que estandariza EIA/TIA 568 es un cable de impedancia característica de 50 ohmios y que actúa a una frecuencia de 300 MHz. Los conectores que se usan suelen ser RJ45 metálico y hermafrodita.

Cable coaxial. Las señales eléctricas de alta frecuencia circulan por la superficie exterior de los conductores, por lo que los pares trenzados y los cables de pares resultan ineficientes. El efecto de las corrientes de superficie se traduce en que la atenuación se incrementa con la raíz cuadrada de la frecuencia.
•

Descripción Física.
Consiste en dos conductores cilíndricos concéntricos, entre los cuales se coloca generalmente algún tipo de material dieléctrico (polietileno, PVC). Lleva una cubierta protectora que lo aísla eléctricamente y de la humedad. Los dos conductores del coaxial se mantienen concéntricos mediante unos pequeños discos. La funcionalidad del conductor externo es hacer de pantalla para que el coaxial sea muy poco sensible a interferencias y a la diafonía.
Los cables coaxiales se utilizan para transmisión de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros, es decir, se cubren grandes distancias , con mayores velocidades de transmisión y ancho de banda, así como la conexión de un mayor número de terminales. Características generales:
o La respuesta en frecuencia es superior a la del par trenzado. Hasta 400 MHz.
o Tiene como limitaciones:
 - Ruido térmico.
 - Intermodulación.
o Necesita amplificadores más frecuentemente que el par trenzado.

Fibra óptica.• Descripción Física.
Es una fibra flexible, extremadamente fina, capaz de conducir energía óptica (luz). Para su construcción se pueden usar diversos tipos de cristal; las de mayor calidad son de sílice, con una disposición de capas concéntricas, donde se pueden distinguir tres partes básicas: núcleo, cubierta y revestimiento. El diámetro de la cubierta suele ser de centenas de µm (valor típico: 125 µm), el núcleo suele medir entre 2 y10 µm, mientras que el revestimiento es algo mayor: decenas de mm. Para darle mayor protección a la fibra se emplean fibras de kevlar.
La transmisión por fibra óptica se basa en la diferencia de índice de refracción entre el núcleo y la cubierta que tiene un índice de refracción menor. El núcleo

transmite la luz y el cambio que experimenta el índice de refracción en la superficie de separación provoca la reflexión total de la luz, de forma que sólo abandona la fibra una mínima parte de la luz transmitida. En función de cómo sea el cambio del valor del índice de refracción las fibras se dividen en:
o Fibras ópticas de índice a escala (stepped-index): donde el cambio es muy abrupto.
o Fibras ópticas de modo gradual (graded-index o gradex): que experimentan un cambio gradual parabólico.
• Tipos.
Se distinguen tres tipos de transmisión: monomodo, multimodo de índice gradual y multimodo de salto de índice.
En la propagación monomodo la luz recorre una única trayectoria en el interior del núcleo, proporcionando un gran ancho de banda. Para minimizar el número de reflexiones en la superficie entre el núcleo y el recubrimiento, el núcleo debe ser lo más estrecho posible. Esto hace que su fabricación sea muy complicada, por lo que surgieron las fibras multimodo, cuyo diámetro es mucho mayor. También es mayor el número de trayectorias de la luz resultantes de las distintas reflexiones
Hay tres tipos de fibras ópticas:
o Fibras multimodo de índice de escala: el diámetro del núcleo está entre los 50 los 60mm, pero puede llegar a los 200mm. Mientras que el diámetro del recubrimiento suele acercarse al tamaño estándar de los 125mm. la dispersión es elevada. Sus aplicaciones se limitan a la transmisión de datos a baja velocidad o cables industriales de control.
o Fibras monomodo de índice de escala: diámetro de entre 1 y 10 mm, recubrimiento de 125mm de diámetro. La dispersión es baja y se consiguen anchos de banda de varios GHz/Km.
o Fibras multimodo de índice gradual: el diámetro del núcleo está entre los 50 y lo 60mm, y el del recubrimiento en 125mm. Aunque existen muchos modos de propagación, la velocidad es mayor que en las fibras multimodo de índice en escala, lo que reduce su dispersión.

Medios NO Guiados.
La radiocomunicación puede definirse como Telecomunicación realizada por medio de las ondas eléctricas. La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), define las ondas radioeléctricas como las ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio sin guía artificial y cuyo límite superior de frecuencia se fija, convencionalmente, en 3.000GHz.
La radiocomunicación que hace uso de elementos situados en el espacio, se denomina radiocomunicación espacial. Toda radiocomunicación distinta de la espacial y de la radioastronomía, se llama radiocomunicación terrenal.
La técnica de la radiocomunicación consiste en la superposición de la información que se desea transmitir en una onda electromagnética soporte, llamada portadora. La inserción de esa información constituye el proceso denominado modulación
Existen dos tipos fundamentales de transmisión inalámbrica:
• Omnidireccionales: La antena transmisora emite en todas las direcciones espaciales y la receptora recibe igualmente en toda dirección.
• Direccionales: La energía emitida se concentra en un haz, para lo cual se requiere que la antena receptora y transmisora estén alineadas. Cuanto mayor sea la frecuencia de transmisión, es más factible confinar la energía en una dirección.
• dirección.

El espectro de frecuencias está dividido en bandas de la siguiente manera:

Símbolo Nombre Frecuencia
VLF Very Low Frecuency 3-30KHz
LF Low Frecuency 30-300KHz
MF Mid Frecuency 300-3000KHz
HF High Frecuency 3-30MHz
VHF Very High Frecuency 30-300MHz
UHF Ultra High Frecuency 300-3000MHz
SHF Super High Frecuency 3-30GHz
EHF Extra High Frecuency 30-300GHz
300-3000GHz

Básicamente se emplean tres tipos de ondas del espectro electromagnético para comunicaciones:
• Microondas: 2 GHz - 40 GHz. Muy direccionales. Pueden ser terrestres o por satélite.
• Ondas radio: 30 MHz - 1 GHz. Omnidireccionales.
• Infrarrojos: 3•1011 - 200THz.
Microondas terrestres.
La antena típica de este tipo de microondas es parabólica y tiene unos tres metros de diámetro; el haz es muy estrecho por lo que las antenas receptoras y emisora deben estar muy bien alineadas. A cuanta mayor altura se sitúen la antena mayor la facilidad para esquivar obstáculos. La distancia que cubre un único radioenlace de microondas viene dada por la expresión:

d = 7.14 • (k•h)½.
h = altura de la antena (m)
k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad. Generalmente se toma k = 3/4.
Para cubrir distancias mayores se usan radioenlaces concatenados. Aplicaciones:
o La transmisión a larga distancia, ya que requiere menos repetidores que el cable coaxil, aunque por contra necesita que las antenas están alineadas. El uso de microondas es frecuente en aplicaciones de TV y voz.
o En enlaces punto-a-punto sobre distancias cortas, como circuitos cerrados de televisión, interconexión de redes locales y transmisión entre edificios.
Las microondas cubren una parte importante del espectro, de los 2 a los 40 GHz; el ancho de banda potencial y la velocidad de transmisión aumentan con la frecuencia, por lo que sus prestaciones son muy buenas y tienen múltiples aplicaciones como la transmisión de vídeo y de voz.

Banda (GHz) Ancho de Banda (MHz) Régimen de transmisión (Mbps)
2 7 12
6 30 90
11 40 90
18 220 274

El problema fundamental de este tipo de comunicación es la atenuación, que dependerá de la longitud de onda que estemos utilizando, así como de las condiciones meteorológicas: por ejemplo a partir de los 10 MHz aumenta mucho la atenuación a causa de la lluvia. La expresión general de la atenuación con la distancia es:
L(dB) = 10 log ( 4d/)2
Además se dan problemas de interferencia entre unas y otras emisiones, por lo que es necesario regular las bandas

4-6 (GHz) Transmisión a larga distancia
12 GHz Directos
22 GHz Televisión por cable
Microondas por satélite.
El satélite se comporta como una estación repetidora que recoge la señal de algún transmisor en tierra y la retransmite difundiéndola entre una o varias estaciones terrestres receptoras, pudiéndo regenerar dicha señal o limitarse a repetirla. Las frecuencias ascendente y descendente son distintas: fasc < fdesc. Para evitar interferencias entre satélites está normalizada una separación entre ellos de un mínimo de 3º (en la banda de la 12/14Ghz) o 4º (4/6GHz).
Ascendente (GHz) Descendente (GHz) Ancho de banda (MHz)
4 6 500
12 14 500
19 29 2.500

El rango de frecuencias óptimo para la transmisión comprende 1-10 GHz.
Por debajo de 1 GHz aparecen problemas debidos al ruido solar, galáctico y atmosférico.
Por encima de 10 GHz, predominan la absorción atmosférica así como la atenuación debida a la lluvia. Cada satélite opera en una banda de frecuencia determinada conocida como Transpondedor.
Entre las aplicaciones figuran tanto enlaces punto-punto entre estaciones terrestres distantes como la difusión:
o Difusión de TV: el carácter multidestino de los satélites los hace especialmente adecuados para la difusión, en particular de TV, aplicación para la que están siendo ampliamente utlizados.

o Telefonía: los satélites proporcionan enlaces punto-a-punto entre centrales telefónicas en las redes públicas de telefonía. Es el medio óptimo para enlaces internacionales con un alto grado de utilización, y tecnológica y económicamente es competitivo con otros tipos de enlaces internacionales.
o Redes privadas: la capacidad del canal de comunicaciones es dividido en diferentes canales de menor capacidad que se alquilan a empresas privadas que establecen su propia red sin necesidad de poner un satélite en órbita.

Ondas de Radio.
Se caracterizan por ser omnidireccionales, por lo que no necesitaremos antenas parabólicas. Utilizarán la banda comprendida entre 30 MHz - 1GHz, para transmitir señales FM, TV (UHF, VHF), datos…
Este rango de frecuencias es el más adecuado para transmisiones simultáneas (difusión,…). Las perturbaciones que sufriremos en este tipo de comunicaciones son provocadas por las reflexiones que se producen tanto en la tierra como en el mar, debidas a interferencias multitrayecto.
La distancia cubierta por el enlace vendrá dada por:
o d = 7.14 • (k•h)½.
h = altura de la antena (m)
k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad. Generalmente se toma k = 3/4.
Para cubrir distancias mayores se usan más radioenlaces concatenados.
De igual forma la atenuación:
o L(dB) = 10 log ( 4d/)2
Infrarrojos.
Características fundamentales:
o Reflexión directa.
o Utilización de transductores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deberán estar alineados o tener una reflexión directa.
o No pueden atravesar obstáculos.
o Rapidez en la instalación, ya que no es necesario tener ningún permiso.
o Imposibilidad de establecer enlaces en medios abiertos debido al cambio de las condiciones climatológicas, que pueden actuar a modo de obstáculos

Medios de transmicion Guiados y no guiados

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“FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONES”

 

TRABAJO:

CUADRO COMPARATIVO (TIPOS DE TRANSMICION GUIADOS Y NO GUIADOS)

CATEDRATICO: LIC.MARCO ANTONIO RUIZ VICENTE

ALUMNAS: ILITHYA ITANDEHUI AGUILAR GARCIA

                      LAURA PAOLA GOMEZ HERNANDEZ

                      JUDITH GARCIA LOPEZ

                                                      UNIDAD II

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES      

 

SEMESTRE GRUPO: 5TO “A”

SAN PEDRO Y SAN PABLO TEPOSCOLULA OAXACA

 

CARACTERISTICAS	GUIADOS			NO GUIADOS
	COAXIAL	CABLE TRENZADO	FIBRA OPTICA	RADIO FRECUENCIA	MICROONDAS	INFRARROJOS
Transporta señal de alta frecuencia más que el cable trenzado	X	SU FRECUENCIA ES MENOR
Es usado en TV por cable, Ethernet de cable fijo y Ethernet de cable grueso.	X			TV VHF Y UHF Y AVIONES	TV VHF	CONTROL REMOTO EN TV
Se necesita de repetidores	1 POR KM		SE NECESITAN MENOS QUE EL COAXIAL
Existen tres categorías son: R6-59, R6-58 Y R6-11	X
Está formado por dos conductores de cobre uno que envía la señal de receptor y el otro es de tierra.		X
Se utiliza para bloquear la interferencia producida por el exterior.		X
Su uso es en teléfono, líneas T-1 y LANS.		X
Está hecha de plástico o de cristal.			X
Transmite las señales de forma de luz.			X			SU RAYO DE LUZ ES INFRARROJA NO COHERENTE
La luz viaja a través  de una única sustancia uniforme.			X			NO PASA A TRAVES DE OBJETOS
La funda exterior está hecha con PVC o teflón			X
Menor atenuación			X	ES MENOR QUE EL MICROONDAS	MAYOR ATENUACION	TIENE UNA GRAN ATENUACION
Resistencia a materiales corrosivos			X
Una señal puede transmitirse a lo largo de millas sin necesidad de regeneración	SU DISTANCIA ES MENOR	SU DISTANCIA ES MENOR	X
Son mucho más ligeros que los de cobre	PESAN UN POCO MAS		X
El ruido electromagnético no afecta al cable			X
Métodos de propagación multinodos y mono nodos			X
Cubren aproximadamente desde 55 a 550 mhz				X	LA DISTANCIA ES MENOR	LA DISTANCIA ES MENOR
Las ondas pasan a través de edificios				X		NO PASA A TRAVES DE OBJETOS
Su alcance máximo es de centenar de kms y la velocidad 9600 bps				X
Su uso es en hornos de microondas					X
Frecuencia de 1 a 10 ghz con una velocidad de 10 mbps					X
Sus distancia es de 2 km. Aproximado						X
Se usa en equipos de música y Tv						X
Requiere línea de vista (o reflexión)						X