REVISTA DIGITAL

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Universidad Fermín Toro Facultad de Ingeniería Decanato de Telecomunicaciones Alumna: Ruth Hernández C.I: 19.551.430 Cabudare- Edo. Lara

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Evolución, principios, bases para la transmisión de Datos

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Universidad Fermín Toro

Facultad de Ingeniería

Decanato de Telecomunicaciones

Alumna:Ruth Hernández

C.I: 19.551.430

Cabudare- Edo. Lara

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•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

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Primeramente las trasmisión de datos surgen de la

necesidad pero de que precisamente, esta surge por lanecesidad de pasar o transmitir información una de lasformas de comunicación más antiguas son los sonidos

producidos por los animales y los seres humanos mediantelas cuerdas vocales. Según esto el medio de transmisiónsería el aire. Para distancias mayores entró en juego el

sentido de la vista, como ejemplo de esto podemosconsiderar las señales luminosas (con antorchas) que

utilizaban los griegos en el siglo II antes de Cristo, de estaforma eran capaces de representar las letras de su alfabeto.No obstante, tuvieron que pasar muchos siglos para queapareciesen las primeras técnicas de transmisión deinformación tal y como la entendemos hoy, como objetivoprincipal la trasmisión de datos es de transmitir informaciónentre 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 deltiempo al hombre se le ha facilitado el envió y recibimientode información entre grandes y cortas distancias .

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Asimismo, para que exista un sistema de comunicación moderno,tecnológico es necesario de varias cosas, un canal digital, este canal tendrá elobjetivo más importante pues dentro del canal digital se encuentra eltransductor, transmisor, canal, receptor, fuente y destino de la información, elcanal digital se encarga de enviar la información procedente de una fuentehasta un destino específico, para que se logre un transmisión efectiva y sin

problemas todos los elementos que esta la conforman deben de trabajar enarmonía para lograr el fin deseado, en caso de que falle algún componente oelemento del sistema de comunicación toda la información se verá perjudicadadando como resultado una transmisión errónea , de mala calidad o inservible,

en la actualidad al verse perjudicado un canal digital al existir bastantes comopor ejemplo en una fábrica de automóviles en donde es de vital importancia unsistema de transmisión pues todos los computadores, personas, maquinariasanda en comunicación casi las 24 horas, existen sistemas apartes que seencargan 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 porel mismo canal o bien seleccionar otro con tal de lograr una transmisión

excelente.

Sin embargo, hoy en día existen muchos sistemas de transmisión, algunosobsoletos, otros muy costosos, y otros fáciles de usar, eso depende para que senecesita y con qué fin. Entre los sistemas de transmisión existentes tenemos

los siguientes: FDM, TDM, WDM, SDMA, CDMA, TDMA, todos son de vitalimportancia, pues cada uno tiene una o varias funciones, otras tienen ventajas yotras desventajas algunas surgen de uniones entre dos tipos transmisión comolo es la CDMA esta surge de la unión entre la FDMA y TDMA, la CDMA fue ysigue siendo un sistema de transmisión de voz muy exitoso, en Venezuela sesigue usando y ya lleva bastantes años en uso , hoy en día está siendodesplazada por otras tecnologías, como la GSM.

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Los errores son en cierto modo señales no deseadas que se mesclan con señalesque son o resultan útiles son el resultado de diversas perturbaciones que tienden afiltrarse en la información.

A través de los años y con la realización de investigaciones se han tenido quecrear o implementar técnicas con la finalidad de rectificar en cierto modo y de igualforma localizar o descubrir errores los cuales actúan en desventaja con lastransmisiones de datos o señales que son de utilidad.

La detección y corrección de errores en cierto modo resulta ser una práctica desuma importancia para el mantenimiento de datos en medios de almacenamiento depoca confiabilidad y además de canales ruidosos.

En las maniobras de comunicación que existen entre una computadora con otra uotras se producen en muchos casos movimientos de datos los cuales se introducenpor canales no correspondientes a ellos ejemplo de ello las líneas telefónicas y que enmedio de este proceso se cuelan ruidos ajenos a esta transmisión produciéndose deesta forma los llamados errores durante la transmisión.

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A través de las investigaciones realizadas se han creado estrategias demanejo para con estos dato dichas estrategias son ; el código de corrección deerrores y el código de detección de errores .

En el código de corrección de errores se incluye suficiente información decada 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 lainformación redundante necesaria para cada bloque de datos para así detectar loserrores 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 deredundancia cíclica el cual surge como una mejora a los anteriores códigos eneste caso para detectar la mayor cantidad de error se utiliza la aritmética modulary además de que en teoría se trabaja con polinomios, finalidad de este código noes más que crear una parte de redundancia la cual sea añadido hasta el final delcódigo a transmitir y que además que siendo la más pequeña posible detectemayor número de errores.

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En la actualidad lastelecomunicaciones se hanvuelto una parte muy importantepara todas las personas, y ni quedecir de las empresas, ya querepresentan en la mayoría de loscasos oportunidades dedesarrollo en sus mercados.

En respuesta a laproblemática que se lepresentaba en este momento alsistema analógico surge comoúnica solución dos estándaresdigitales, el primero de ellos esconocido como Time-DivisionMúltiple Access (TDMA), el otroes conocida como Code DivisiónMúltiple Access (CDMA).

TDMA multiplexa hasta 3llamadas en el mismo canal detransmisión de 30 Khz. Sinembargo, este estándar nuncacumplió las expectativas decomunicación, pero ofreció unainstalación de gran facilidad ysiempre se mantuvo como unsistema que podría crecer.

Todo lo anterior nosmanifiesta que TDMA es unatecnología que aun sigueutilizándose y sigueevolucionando, y que es muyprobable que se esténpreparando mejoras pararecuperar el terreno perdidoactualmente frente al estándarCDMA.

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En el multiacceso TDMA se emplea una sola portadora para dar servicio avarios canales mediante compartición temporal. En el enlace descendente, debase a móvil, se transmite la portadora modulada por la señal múltiplex temporalcon todos los canales. Cada estación móvil extrae la información en el intervalotemporal que tiene asignado y de ella obtiene las referencias de portadora y latemporización y sincronización de la trama.

TDMA se apoya en el hecho de que lasseñales de audio han sido digitalizadas, esto es,divididas en paquetes de varios milisegundos.Posiciona un canal simple de frecuencia por unperíodo corto de tiempo y después se cambia aotro canal. Las muestras digitales de untransmisor ocupan diferentes ranuras de tiempoen varias bandas al mismo tiempo.

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CDMA se caracteriza por una altacapacidad y un radio de pequeñas células.Emplea tecnología de amplio espectro y unesquema de codificación especial. Fueadoptado por la Telecommunications IndustryAssociation (TIA) en 1993"Code DivisiónMúltiple Access" (CDMA) es la tecnologíadigital inalámbrica más moderna que haabierto la puerta a una nueva y excitantegeneración de productos y servicios decomunicación inalámbrica.

Utilizando codificación digital y técnicasde frecuencias de radio de espectro amplio(RF), CDMA provee una mejor calidad de vozy más privacidad, capacidad y flexibilidad queotras tecnologías inalámbricas.

CDMA es la forma fácil, rápida y máseconómica de migrar las redes análogas AMPSa digitales, aumentando la capacidad dónde ycuándo necesite el operador. Es una excelenteopción para proveer servicios de telefoníamóvil y PCS, con servicios que hacen ladiferencia como la Oficina Inalámbrica.

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Este tipo de multiplexacion se utilizan cuando en la red hay presencia de variasfrecuencias de portadora, para que así se pueda transportar señales independientes porel mismo medio .esta tecnología se puede usar para transmitir señales por alambres, rfo fibra óptica .para evitar problemas de interferencia de frecuencias el diseñador dejauna separación mínima entre las portadoras, el requisito de grandes intervalos entre lasfrecuencias asignadas a las portadoras significara que el hardware básico que se va ausar con la FDM puede llegar a tolerar una amplia gama de frecuencias .Por lo tanto laFDM la vamos a implementar en canales de transmisión de alto ancho de banda .

En estas las fuentes que comparten unmedio se turnan .Se podría decir quealgunos hardwares que utilizan este tipode multiplexacion podría decirse que seutiliza un esquema de ronda, en el que elmultiplexor envía una pequeña cantidad dedatos de la fuente 1, luego envía unapequeña cantidad de la fuente ect. De estaforma se va a garantizar la igualdad puesdará la oportunidad a todas las fuentes deusar el medio compartido.

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c uando hablamos de transmisión de datos nos referimos al movimiento deinformación utilizando un medio físico como alambres, ondas de radio, fibra óptica, etc.donde los datos están representados por señales eléctricas que pueden ser análogas odigitales y pueden ser transmitidas de manera análoga o digital; al hablar detransmisión nos imaginamos muchos números binario moviéndose a través de uncable, o bien ondas de radio transmitiéndose de una antena a otra pero debemos detener 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 señalorganizada, que describe algo que tiene significado. La información siempre debe seralgo útil y nuevo pues nada haremos con datos que no tengan sentido ni utilidadalguna, llegamos a una palabra clave: datos. Los datos son cualquier representacióncon significado. En comunicaciones, un dato se representa en grupos de 8 bits o 1byte. 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 bienpueden ser análogas o digitales.

•Una señal analógica se caracteriza porque su amplitud o nivel puede admitir unnúmero teóricamente infinito de valores posibles, esta se envía a través de impulsoseléctricos, por lo que la manera de medir señales analógicas se realiza en función delvoltaje. La voz y el sonido son ejemplos de señales analógicas.El problema principal que presentan estas señales es la atenuación con la distancia loque provocará que tengamos que intercalar una serie de amplificadores. Sin embargoestos amplificadores tienen un problema añadido y es que además de nuestra señal seamplifica el ruido, por lo que cuanto más largo sea el enlace peor será la calidad de laseñal en recepción.

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•Las señales digitales se caracterizan por tener unos niveles de señal bien definidos, yademás 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 enlugar de amplificadores se emplean repetidores. Los repetidores no se limitan aaumentar la potencia de la señal, sino que decodifican los datos y los codifican denuevo regenerando la señal en cada salto; idealmente el enlace podría tener longitudinfinita.Como bien sabemos para que ocurra una transmisión o comunicación es necesaria laexistencia de ciertos parámetros; es necesaria la presencia de un emisor, receptor yun medio de transmisión por el cual será transmitida la información.

MODOS DE TRANSMISION

La información puede ser transmitida a través de diferentes medios que soportandiversos tipos de conexión, por la manera de transmitir puede ser simplex, halfdúplex o full dúplex.•Simplex: es una conexión en la que los datos fluyen en una sola dirección, desde eltransmisor 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 ambasdirecciones.Al tener datos fluyendo por la red es de esperarse que ocurran errores detransmisión, por lo que se han creado y desarrollado diferentes métodos.

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MÉTODOS DE DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES.

Existen distintos métodos para detectar, otros para corregir y algunos otros queejecutan ambas funciones; los más usados son los que usan algún método de paridad ytambién son populares los de redundancia cíclica. Esta práctica es de vital importanciapara el mantenimiento e integridad de los datos a través de canales ruidosos y medios dealmacenamiento poco confiables.

Uno de las más utilizados es el método Hamming este se basa en añadir a cada unade las palabras de información que se van a transmitir un conjunto de bits deredundancia; el conjunto de bits de información y de bits de redundancia constituyen unapalabra del código Hamming que se esté utilizando. La particularidad de los códigosHamming se encuentra que a partir de los bits de redundancia se pueden detectar lasposiciones de los bits erróneos y corregirlos; corregir un bit erróneo es invertirlo

Es la reducción del volumen de datos tratables pararepresentar una determinada informaciónempleando una menor cantidad de espacio. Al actode compresión de datos se denomina compresión, yal contrario descompresión. La compresión es uncaso particular de la codificación, cuyacaracterística principal es que el código resultantetiene menor tamaño que el original. La compresiónde datos se basa fundamentalmente en buscarrepeticiones en series de datos para despuésalmacenar solo el dato junto al número de vecesque se repite. Así, por ejemplo, si en un ficheroaparece una secuencia como "AAAAAA", ocupando6 bytes se podría almacenar simplemente "6A" queocupa solo 2 bytes.

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Hoy en día la compresión de datos es muy utilizada ya que ella consiste enreducir el tamaño físico de bloques de información. Un compresor de datos utilizaun código o algoritmo capaz de optimizar los datos al tener en cuentaconsideraciones apropiadas para el tipo de datos que se van a comprimir. Por lotanto, es necesario un descompresor para reconstruir los datos originales pormedio 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 acomprimir, no se comprime una imagen del mismo modo que un archivo deaudio.

Muchas personas en la actualidad aun desconocen para que se comprimenlos datos y podemos decir que es usado para que el poder de procesamiento delos procesadores se incrementa más rápido que la capacidad de almacenamientoy es más veloz que los anchos de banda de las redes, porque estos últimosrequieren cambios enormes en la infraestructura de las telecomunicaciones. Por lotanto, para compensar esto, es más común el procedimiento de reducir el tamañode los datos al explotar el poder de procesamiento de los procesadores, queincrementar la capacidad de almacenamiento y de transmisión de datos.

Por el hecho de que los procesadores se incrementan con mayor rapidez quela capacidad de almacenamiento y es más veloz que los anchos de bandas deredes, se hace necesario que todos los datos se comprimen para que puedan serenviados con mayor velocidad.

La mayor función de la compresión de datos es reducir datos pesados para sutransmisión o almacenamiento en algunos casos, se usa normalmente para enviarmucha información a un peso liviano y que sea capaz de viajar a una velocidadde transmisión rápida en vez de enviar la información en su peso original y unapor una.

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Este método es muy importante y usado ya que sin él al navegar por la internet nonavegaríamos a las velocidades que estamos acostumbrados en la actualidad y fuese uncaos total debido a su lentitud y estuviésemos muy atrasados en lo q a tecnología serefiere, 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 lotanto, 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 estainformación por información equivalente.•La compresión simétrica y asimétrica: En el caso de la compresión simétrica, se utiliza elmismo método para comprimir y para descomprimir los datos. Por lo tanto, cada operaciónrequiere la misma cantidad de trabajo. En general, se utiliza este tipo de compresión en latransmisión de datos.•La compresión asimétrica: requiere más trabajo para una de las dos operaciones. Esfrecuente buscar algoritmos para los cuales la compresión es más lenta que ladescompresión. Los algoritmos que realizan la compresión de datos con más rapidez que ladescompresión pueden ser necesarios cuando se trabaja con archivos de datos a los cualesse accede con muy poca frecuencia (por razones de seguridad, por ejemplo), ya que estocrea archivos compactos.•La compresión con pérdida: a diferencia de la compresión sin pérdida, elimina informaciónpara lograr el mejor radio de compresión posible mientras mantiene un resultado que es lomás cercano posible a los datos originales. Es el caso, por ejemplo, de ciertas compresionesde 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 decompresión están basados en diccionarios para un tipo específico de datos: éstos soncodificadores no adaptativos. La repetición de letras en un archivo de texto, por ejemplo,depende del idioma en el que ese texto esté escrito.

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De los tipos de comprensión de datos más usado tenemos la compresión con perdidasy 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 reducciónde 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 lacompresión sin pérdida. En el caso de la compresión sin pérdida una mayor compresiónsolo implica más tiempo de proceso. El bitrate siempre es variable en la compresión sinpérdida. Se utiliza principalmente en la compresión de texto.•Un algoritmo de compresión con pérdida: puede eliminar datos para reducir aún más eltamaño, con lo que se suele reducir la calidad. En la compresión con pérdida el bit ratepuede ser constante o variable. Hay que tener en cuenta que una vez realizada lacompresión, no se puede obtener la señal original, aunque sí una aproximación cuyasemejanza con la original dependerá del tipo de compresión. Se utiliza principalmente en lacompresión de imágenes, videos y sonidos.

La compresión de datos es el medio para tener un optimo funcionamiento en lastransmisiones de datos debido a que minimiza el peso de cualquier información paradespués ser enviada y al recibirla es descomprimida para que en el receptor pueda llegartoda la información o datos enviados totalmente igual que en el origen sin ninguna pérdidade datos en el proceso de transmisión.

En la actualidad vamos con un avance increíble a lo q tecnología se refiere, tanto entransmisión de voz, audio y video, cada día salen nuevas técnicas de canalización,compresión, codificación, decodificación entre otras para tener un desempeño aun mayoren nuestra vida cotidiana y así obtener una mayor facilidad de usar las mismas y ver sufuncionamiento a velocidades muy altas de transmisión debido a la compresión de datos.