1 1 de febrero del 2001. 2 Medios de Transmisión.
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1
1 de febrero del 20011 de febrero del 2001
2
Medios de TransmisiónMedios de
Transmisión
3
Chapter 7Transmission
Media Guided Media
Unguided Media
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
4
Electromagnetic Spectrum
Figure 7-1
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
5
Figure 7-2
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
6
Figure 7-3
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
7
Twisted-Pair CableFigure 7-4 and 7-5
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
8
Effect of Noise on Parallel LinesFigure 7-6
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
9
Noise on Twisted-Pair LinesFigure 7-7
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
10
Unshielded Twisted-Pair Cable
Figure 7-8
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
11
UTP ConnectorsFigure 7-9
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
12
Shielded Twisted-Pair Cable
Figure 7-10
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
13
Coaxial CableFigure 7-11 and 7-12
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
14
Fibra Óptica
15
Refraction
Figure 7-13
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
16
Critical Angle
Figure 7-14
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
17
Reflection
Figure 7-15
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
18
Figure 7-16
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
19
Multimode Step-Index
Figure 7-17
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
20
Multimode Graded-Index
Figure 7-18
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
21
Single Mode
Figure 7-19
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
22
Fiber Construction
Figure 7-20
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
23
Atenuación de la FOAtenuación de la FOLas longitudes de onda utilizadas para
comunicación por medio de vidrio son Centrada en 0.85 micrones Centrada en 1.30 micrones Centrada en 1.55 micrones
La atenuación para cada banda.
Banda Atenuación(dB/km)
0.8 0.81.3 0.2
1.55 0.2
24
La Longitud de Onda, la velocidad de la luz, c (3x108m/seg o 30cm/nseg) y la frecuencia se relacionan como sigue:
Dada el ancho de banda de la longitud de onda, se
puede obtener el ancho de banda de frecuencias:
Cf =λ
2λλΔ
=Δc
f
25
EjemplosEjemplosUna de las bandas de longitud de onda
utilizadas en comunicaciones está centrada en 1.3 micrones.
El ancho de banda de la longitud de onda es de 0.17x10-6 metros ó .17 micrones ¿Cuál es el ancho de banda correspondiente a este
ancho de banda de longitud de onda? y ¿Cuál es la razón de transmisión máxima si solo se
utiliza señales binarias?
26
EjemplosEjemplos
)(c f
2λλΔ
=Δ
Tbps
HzxVH
36.60
)2(log)1018.30(2log2 212
2
==
27
¿Cuál es la razón de transmisión máxima en un canal una SNR de 10.41dB?
)111(log)18.30()1(log
11/
41.10)/(log10
22
10
+=+=
=
THzxHNS
dBNS
Tbps
bpsTHz
04.108
58.3)18.30(
==
28
¿Cuál es la razón de transmisión máxima en un canal con una SNR de 30dB?
)10001(log)18.30()1(log
1000/
30)/(log10
22
10
+=+=
=
THzxHNS
dBNS
Tbps
bpsTHz
899.299
937.9)18.30(
==
29
Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica
Materia prima Cobre Cobre Arena
SeñalesDigitales o Análogas
Ancho de banda
Digitales Digitales o Análogas
Valores típicos:500MHz(10Km)Depende deldiámetro delcobre y deldiámetro delblindaje (mayorque PT a la misma distancia)
Valores típicos:4MHz (10Kms).Depende deldiámetro decobre y de laseparación delos pares.
Valor típico:(1 a 100 THz)
30
Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica
Tiempo depropagación 5.13 nseg/metro 4.33 nseg/metro 5.33 nseg/metro
InterferenciaElectromagnéticay crosstalk
Electromagnética(menor que PT) Nada
Atenuación (db/km) 6 6 0.2-0.6
Onda Eléctrica Eléctrica Luz
Comentario
Puede fabricarsecon o sin blindaje.Dos cables enparalelo formanuna antena.
Menos sujeto ainterferenciaelectromagnéticaque el partrenzado.
31
Ejemplo 1Ejemplo 1Se renta un cable de 1MHz para transmisión
de datos en una línea terrestre de 2000 kms que utiliza cable coaxial.
El costo por mes del enlace es de $100,000.
Si el enlace solamente se utiliza para transmitir archivos de 1 Mbytes cada 10 minutos,
32
1. ¿cuál es el tiempo de atraso?
2. ¿Cuál es la capacidad si la SNR es de 30 dB?
Si se transmite todo el archivo continuamente, 3. ¿Cuál sería el tiempo de transmisión?
4. ¿Cuál es la taza de datos ?
33
SoluciónSolución1. El tiempo de atraso es de:
2. La capacidad del medio de transporte es de:
( )( ) msegmetronseg 66.810*2/33.4 6 =
MbpsC
bpsMHzC
MHzC
xHC
937.9
937.9)1(
)10001(log)1(
)1(log
2
2
==
+=+=
34
EjemploEjemplo
4. El tiempo de transmisión es de:
4. La taza de datos de la aplicación es de
Kbpsseg
bytebitsMbyte3.13
)60)(10(
)/8)(1(=
segMbps
Mbits
Mbps
MBytet 8051.0
937.9
8
937.9
1===
35
Ejemplo 2Ejemplo 2
¿Cuál es la taza de transmisión máxima en un canal que utiliza todo el ancho de banda de un cable coaxial de 75 Ohms cuando utiliza señales binarias?
)2(log)300(2log2 22 MHzVH = Mbps600=
36
Ejemplo 3Ejemplo 3
¿Cuál es la razón de transmisión máxima en un canal que utiliza todo el ancho de banda de un cable coaxial de 75 Ohms para una SNR de 30dB?
)10001(log)300()1(log
1000/
30)/(log10
22
10
+=+=
=
MHzxHNS
dBNS
Gbps
bpsMHz
99.2
937.9)(300
==
37
Ejemplo 4Ejemplo 4
¿Cuántos frames de 100 bits se podrían transmitir simultámeamente en un medio de transmisión de 1500 kms. y un ancho de banda de 5 Khz, cuando se utiliza una señal binaria para transmitir los datos digitales?
El medio de transmisión es cable coaxial
38
Solución Solución
)log2//()*(
log2
/
*/
/
2
2
VHlTdN
VHC
ClT
TdVdT
TTN
fpF
ft
pPa
taF
==
=
===
39
Solución Solución
( )
framesN
KHzbits
N
KHzbits
mtsN
F
F
F
650.01.
10*5.6
)1(10100
10*5.6
)2(log)5(2100
)10*33.4(*1500000
3
3
2
9
==
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
−
−
−
40
Ejemplo 5Ejemplo 5
¿Cuántos frames de 100 bits se podrían transmitir simultámeamente en un cable coaxial de 1500 kms. y un ancho de banda de 5 Khz, cuando se utiliza una señal binaria para transmitir los datos digitales?
¿Cuál es la SNR? Si:
• Pérdida de la señal en el cable = 20 dB
• (pontencia de la señal de entrada)
• (potencia de la señal de salida)
WPi 5.0=
WNo μ5.4=
41
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
=
===
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
0
10
20)(log10
2
0
10
20)(
2
0
10
)(
2
02
0
2
10log10
10log10
10log10
)/(log10
?¿
5.4
5.0
20
NSNR
NSNR
NSNR
NPSNR
SNR
WN
WP
dBlost
i
dBi
dBi
P
dB
P
dB
P
dB
idB
dB
i
μ
42
dBSNR
wSNR
wSNR
dB
dB
w
dB
95.77
5.4
10log10
5.4
10log10
)3(
2
1020)5.0(log10
2
2
=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
μ
μ
43
Radio Communication BandFigure 7-21
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
44
Figure 7-22
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Propagation Types
45
VLF
LF
Figure 7-23, 24
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
46
MF
HF
Figure 7-25, 26
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
47
VHF
UHF
Figure 7-27, 28
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
48
SHF
EHF
Figure 7-29, 30
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
49
Terrestrial Microwave
Figure 7-31
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
50
Parabolic Dish Antenna
Figure 7-32
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
51
Horn AntennaFigure 7-33
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
52
Satellite CommunicationFigure 7-34
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
53
Geosynchronous OrbitFigure 7-35
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
54
Figure 7-36
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Cellular System
55
Cellular BandsFigure 7-37
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998