diff --git a/.obsidian/workspace.json b/.obsidian/workspace.json index e836614..8b6bbe7 100644 --- a/.obsidian/workspace.json +++ b/.obsidian/workspace.json @@ -4,19 +4,21 @@ "type": "split", "children": [ { - "id": "b9c406a5814f7d5d", + "id": "af7b9ed910c8130c", "type": "tabs", "children": [ { - "id": "6078b13932265b8a", + "id": "586fa53a61c93a2c", "type": "leaf", "state": { - "type": "image", + "type": "markdown", "state": { - "file": "TERCERO/PI/Pasted image 20250507203728.png" + "file": "TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md", + "mode": "source", + "source": false }, - "icon": "lucide-image", - "title": "Pasted image 20250507203728" + "icon": "lucide-file", + "title": "Teoria_2425" } } ] @@ -173,26 +175,26 @@ "obsidian-git:Open Git source control": false } }, - "active": "a4eac8e6613b153b", + "active": "586fa53a61c93a2c", "lastOpenFiles": [ - "TERCERO/PI/Pasted image 20250507203726.png", - "TERCERO/PI/Pasted image 20250507203712.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424120431.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424115519.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424113241.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424110658.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424110125.png", - "TERCERO/SETR1/Pasted image 20250424105658.png", - "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250321115951.png", - "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250321115758.png", - "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250321113941.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225115.png", + "TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225113.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224952.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224703.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221130.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222503.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222038.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222011.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221553.png", + "TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221309.png", + "Untitled.md", + "TERCERO/IA/Teoría_2425.md", "TERCERO/SETR1/Teoria_2425.md", "TERCERO/PI/Teoria_2425.md", "TERCERO/PI/Presentación 24-25.md", "TERCERO/PI", - "TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md", "SEGUNDO/AC/Teoría_2324.md", - "Untitled.md", "Untitled 1.md", "SEGUNDO/RC/Teoría_2324.md", "TERCERO/DAD/Teoria_2425.md", @@ -205,7 +207,6 @@ "TERCERO/DAD", "TERCERO/SETR1/Presentación 24-25.md", "TERCERO/SETR1", - "TERCERO/IA/Teoría_2425.md", "TERCERO/SPD/Teoría_2425.md", "TERCERO/SS/SS 24-25.md", "TERCERO/ATR1/Resolución 1 Parcial ATR1.md", diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201725.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201725.png new file mode 100644 index 0000000..60023b0 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201725.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201820.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201820.png new file mode 100644 index 0000000..4145135 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201820.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201911.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201911.png new file mode 100644 index 0000000..58fe9ef Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510201911.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205021.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205021.png new file mode 100644 index 0000000..2148412 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205021.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205203.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205203.png new file mode 100644 index 0000000..402c3a9 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510205203.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221130.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221130.png new file mode 100644 index 0000000..18c65d8 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221130.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221146.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221146.png new file mode 100644 index 0000000..909a055 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221146.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221309.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221309.png new file mode 100644 index 0000000..2bea5bf Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221309.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221553.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221553.png new file mode 100644 index 0000000..d5f2ce4 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510221553.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222011.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222011.png new file mode 100644 index 0000000..500f6d7 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222011.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222038.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222038.png new file mode 100644 index 0000000..c415e53 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222038.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222503.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222503.png new file mode 100644 index 0000000..66e4b44 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510222503.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224703.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224703.png new file mode 100644 index 0000000..a986143 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224703.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224952.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224952.png new file mode 100644 index 0000000..9b95e94 Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510224952.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225113.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225113.png new file mode 100644 index 0000000..bb971eb Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225113.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225115.png b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225115.png new file mode 100644 index 0000000..bb971eb Binary files /dev/null and b/TERCERO/ATR2/Pasted image 20250510225115.png differ diff --git a/TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md b/TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md index 94b549f..6e39d51 100644 --- a/TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md +++ b/TERCERO/ATR2/Teoria_2425.md @@ -225,3 +225,278 @@ Permitir al emisor "reservar" el canal en lugar de acceder aleatoriamente evitan ![[Pasted image 20250321115758.png]] ### Enrutamiento directo ![[Pasted image 20250321115951.png]] +# TEMA 4: Transmisión de Datos +## 1. Introducción +**Datos:** entidades que contienen información +- Digitales: datos binarios (0's y 1's) +- Analógicos: datos en forma de ondas variables con el tiempo (por ejemplo onda sonora de la voz a través del teléfono) +**Señales:** representaciones eléctricas/electromagnéticas de los datos +**Señalización:** proceso de conversión de datos en señales físicas adecuadas al medio +- Digital: codificación +- Analógica: modulación +**Transmisión:** proceso de comunicación de datos mediante propagación y procesado de señales +- Digital: ondas cuadradas discretas, por ejemplo redes de computadores +- Analógica: datos analógicos transmitidos de forma analógica, por ejemplo TV/radio +### Datos convertidos A/D +- **Módem (modulador/demodulador):** se utiliza cuando los datos digitales se envían como transmisión analógica +- **Códec (codificador/decodificador):** se utiliza cuando se envían datos analógicos a través de señales de transmisión digital +### Ventajas de la transmisión digital +- **Menos errores:** más fácil detectarlos y corregirlos porque son binarios. Una onda cuadrada débil se puede propagar fácilmente en forma perfecta. +- **Velocidades de transmisión más altas:** por ejemplo fibra óptica. +- **Más eficiente:** es posible enviar más datos digitales a través de un circuito dado, el circuito puede ser "encapsulado". +- **Más seguro:** más fácil cifrar un _bit stream_. +- **Más simple para VVD (voz, vídeo y datos):** se pueden mezclar más fácilmente (binarios). +## 2. Configuración de circuitos +### Punto a punto +![[Pasted image 20250510201725.png]] +Se usa cuando los hosts generan suficientes datos como para llenar la capacidad del circuito. Cada host tiene su propio circuito para llegar al otro host en la red (caro). +### Multipunto +![[Pasted image 20250510201911.png]] +Se usa cuando cada host no tiene que usar el circuito continuamente. Es mas barato, ya que no hay tantos cables y es más fácil de cablear. Solo un host puede usar el circuito a la vez. +## 3. Flujo de datos +### Simplex +Los datos van nen una sola dirección (radio y TV por cable). +### Half-duplex +Los datos fluyen en ambos sentidos pero solo en uno a la vez (walkie talkies). +### Full-duplex +Los datos fluyen en ambos sentidos a la misma vez. +## 4. Modos de transmisión +### Transmisión serie +![[Pasted image 20250510205021.png|400]] +Se puede usar a distancias más largas ya que los bits permanecen en orden. +$$ +\begin{equation} +V_b=\frac{1}{T_b} +\end{equation} +$$ +### Transmisión en paralelo +![[Pasted image 20250510205203.png|400]] +Se utiliza para distancias cortas ya que los bits en paralelo tienden a dispersarse. +$$ +\begin{equation} +nV_b=\frac{1}{T_b}, \text{n número de líneas} +\end{equation} +$$ +
+

Tipo de sincronización

+ +
+## 5. Técnicas de señalización +Define cómo los niveles de voltaje se corresponden con valores binarios. Hay varios ejemplos: unipolar, bipolar, RTZ, NRZ, Manchester. También describe con qué frecuencia el transmisor puede transmitir datos. +### Manchester +Utilizado en Ethernet. Define un valor de bit por una transición de medio bit, es decir, pasar de alto a bajo es un 0 y pasar de bajo a alto es un 1. +- **Bifase:** siempre hay una transición a mitad del bit que recupera el CLK y los datos. Usado en IEEE 802.3 +- **Bifase diferencial:** la transición en la mitad del bit es solo para sincronizar. Usado en IEEE 802.5. +### NRZ-L (Non Return to Zero-Level) +- Niveles de tensión distintos para 0 y 1 +- Nivel de tensión constante mientras dure el bit (no retorna a 0) +- Frecuentemente, tensión negativa para un valor y positiva para el otro +### NRZ-I (Non Return to Zero-Inverted) +- Los datos se codifican mediante presencia o ausencia de una transición de la señal al principio del intervalo +- Nivel de tensión constante durante cada bit +- Es **codificación diferencial** ya que se representan los datos por cambios. Es más fácil detectar flancos. Arrastra errores por la polaridad. +## 6. Transmisión serie asíncrona +- CLK en Rx y Tx independientes +- La información se divide en grupos de bits llamados caracteres. Cara caracter está compuesto de 5 u 8 bits + unos bits de cabecera y cola que permiten corregir desviaciones temporales en el Rx respecto al Tx. +- Para una transmisión: + 1. Bit de Start ('0') + 2. Datos de uno en uno de LSB a MSB + 3. Bit de Stop ('1') +# TEMA 5: Medios de transmisión +Para seleccionar un tipo de medio u otro se suele tener en cuenta: +- **Ancho de banda:** cuanto más, más rápida la transmisión +- **Dificultades en la transmisión:** por ejemplo atenuación de señal +- **Interferencias** +- **Número de receptores:** a más Rx más atenuación +## 1. Medios guiados +### Par trenzado UTP VS STP VS S-FTP +- UTP: par trenzado normal +- FTP: par trenzado apantallado con un "papel de aluminio" +- S-FTP: par trenzado apantallado y envuelto en una malla + ![[Pasted image 20250510221130.png|500]] + ![[Pasted image 20250510221146.png|500]] +### Coaxial +![[Pasted image 20250510221309.png]] +Alambre de cobre formado por núcleo y malla. Buen ancho de banda y buena inmunidad al ruido. 50$\Omega$ digital, 75$\Omega$ analógico. +- Mayor ancho de banda que el UTP +- Menor atenuación +- Ideal para señales analógicas como TV +### Fibra óptica +![[Pasted image 20250510221553.png|500]] +Se basa en la reflexión total interna para transmitir la luz. Pueden usarse LED o Láser. Hay una relación entre la longitud de onda, el tipo de fibra y la velocidad de transmisión. +## 2. Medios no guiados +### Radio +- Omnidireccional +- Un Tx varios Rx +- Bandas: LF, MF, HF, VHF +- Fáciles de generar +- Largas distancias +- Atraviesan paredes +- Absorbidas por la lluvia +- Interferencias posibles por equipos eléctricos +#### Factores que afectan a la transmisión en line of sight +- Pérdida en el espacio libre por distancia +- Absorción atmosférica: vapor de agua (22GHz) y oxígeno (60GHz) +- Trayectorias múltiples +- Refracción +### Microondas +![[Pasted image 20250510222011.png|500]] +![[Pasted image 20250510222038.png|500]] +- Frecuencias muy altas de 3GHz a 100GHz +- Longitud de onda muy pequeña +- Antenas parabólicas +- Rx y Tx en _line of sight_ +- A 100m de altura se alcanzan 80Km sin repetidores +- Rebotan en los metales (radar) +### Satélites +![[Pasted image 20250510222503.png|700]] + +| Banda | Frecuencia | Uso | +| ----- | ---------- | ------------------------- | +| L | 1 GHz | Antenas omnidireccionales | +| S | 2 GHz | NASA | +| C | 6/4 GHz | Comercial, teléfono | +| X | 8/7 GHz | Militar, Gobierno | +| Ku | 14/12 GHz | | +| Ka | 30/20 GHz | Intersatélite | +| V | 40 GHz | | +| Q | 60 GHz | | +#### Ventajas +- Comunicación sin cables +- Gran cobertura +- Disponibilidad de banda ancha +- Instalación rápida de una red +- Bajo coste añadir otro Rx +- Servicio total proporcionado por el satélite en sí +# TEMA 6: Alteraciones en las transmisiones +## 1. Atenuación +- La potencia de la señal decae con la distancia +- Depende del medio +- Se suele medir en **dB/m** +- La potencia debe ser suficiente fuerte para ser detectada y lo suficientemente más grande que el ruido para recibirse sin error +- **Se usan amplificadores/repetidores** +- **Es mayor a más frecuencia** +### Ganancia y atenuación +#### dB = Indica la relación entre dos valores de P, V o I +La ganancia expresada en dB sería: +- Relación de potencias: $G(dB)=10\times\log_{10}{\frac{P_2}{P_1}}$ +- Relación de tensiones: $G(dB)=20\times\log_{10}{\frac{V_2}{V_1}}$ ya que $P=V^2/R$ y el cuadrado multiplica fuera +- Relación de intensidades: $G(dB)=10\times\log_{10}{\frac{I_2}{I_1}}$ +#### dBm = unidad de medida absoluta que mide potencia respecto a 1mW +$$ +\begin{equation} +P(dBm)=10\times\log_{10}{\frac{P(mW)}{1mW}} +\end{equation} +$$ +Esto es muy util si hay atenuaciones y amplificaciones (ganancias) sucesivas: +$$ +\begin{equation} +P_2(dBm)=P_1(dBm)+\sum_i{G_i(dB)}-\sum_j{A_j(dB)}\rightarrow\text{G, A: Ganancia, Atenuación} +\end{equation} +$$ +#### Pérdida en medios no guiados +$$ +\begin{equation} +L=10\times\log(4\pi/\lambda)^2~~~\text{(dB)} +\end{equation} +$$ +## 2. Desvanecimiento +Desaparece la señal de forma transitoria. En teoría se puede restablecer en el Rx con control automático de ganancia, a menos que sea muy pequeña. Es causado por condiciones atmosféricas. +## 3. Distorsión armónica +- Ocurre sólo en medios guiados +- **La velocidad de propagación varía con la frecuencia** +- Particularmente crítico en datos digitales a velocidades altas +## 4. Ruido +Son señales no deseadas que se superponen con la señal que se quiere transmitir a lo largo del proceso de transmisión. +#### Ruido térmico +Se debe al calor, aparece en todos los dispositivos electrónicos +$$ +\begin{equation} +N_0=k\times{T}~~~\text{(W/Hz)} +\end{equation} +$$ +$$ +\begin{equation} +k=1,38\times10^{-23}~\text{J/ºK (constante de Boltzmann)} +\end{equation} +$$ +$$ +\begin{equation} +T\equiv\text{temperatura en Kelvin} +\end{equation} +$$ +### Ruido magnético natural +- **Atmosférico:** producido por perturbaciones en la atmósfera. El rayo es la fuente más visible de este tipo de ruido. Se propagan como las ondas de radio. Es importante hasta los 20KHz y en TV (500MHz). +- **Espacial:** + - Solar: erupciones solares + - Cósmico: rayos cósmicos +### Ruido magnético artificial +- Arrancar y parar motores +- Vibraciones mecánicas -> eléctricas +- Fluorescentes +- Diafonía +- Conmutación de circuitos +### Ruido de rebote en los cables +![[Pasted image 20250510224703.png]] +$$ +\begin{equation} +V_{TOTAL}=V_++V_- +\end{equation} +$$ +$$ +\begin{equation} +\rho\equiv\text{coeficiente de reflexión}=\frac{V_-}{V_+} +\end{equation} +$$ +### Ruido por diferencia en GNDs +![[Pasted image 20250510224952.png|500]] +Se produce cuando hay diferencias de tension en la GND del Tx y Rx. Es un problema importante. Puede producir problemas graves. +### Ruido de intermodulación +Superposición de señales al multiplexar varias en un canal +### Ruido de cuantización +![[Pasted image 20250510225115.png]] +Ocurre al digitalizar. Son los "trozos sobrantes" de la señal digital respecto a la analógica. +### Ruido AWGN +$$ +\begin{equation} +p(z)=\frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma}}e^{-(z-\mu)^2/2\sigma^2} +\end{equation} +$$ +ADITIVO + BLANCO + GAUSSIANO = AWGN +## 5. Fórmulas +### Nyquist (capacidad del canal) +Canales ideales, libres de ruidos. Si cada forma de onda transmite un bit, tenemos $C=2B\text{ bps}$. Se mejora usando señales multinivel +$$ +\begin{equation} +C=2B\times\log_2{M}~~~\text{(bps)} +\end{equation} +$$ +### Shannon (capacidad del canal) +Considera el ruido del canal. Relaciona la capacidad y la relación señal/ruido (SNR). +$$ +\begin{equation} +SNR=\frac{\text{Potencia señal (S)}}{\text{Potencia ruido (N)}} +\end{equation} +$$ +$$ +\begin{equation} +SNR_{dB}=10\log_{10}{\frac{\text{Potencia señal}}{\text{Potencia ruido}}}~~~\text{(dB)} +\end{equation} +$$ +$$ +\begin{equation} +C=B\log_2{(1+SNR)}~~~\text{(bps)} +\end{equation} +$$ +### BER (Bit Error Rate) +$$ +\begin{equation} +BER=\frac{\text{nº de bits erroneos}}{\text{nº de bits transmitidos}} +\end{equation} +$$ +### NOTAS +- Si SNR es grande la comunicación es buena (mas señal que ruido) +- Si es pequeño, mala o imposible