Transmissió en xarxes d'area local

INTRODUCCIÃ
En aquest treball, el que hem fet ha set classificar els diferents tipus de transmissió segons:
• -el sentit de la direcció de la informació: simplex, semi-duplex i duplex.
• -els tipus d'enllaç: en sèrie i en paral·lel
• -els mètodes de sincronoització: sÃ−ncrona i assÃ−ncrona.
• -el tipus de senyal que es transmet: analògica i digital.
En l'últim apartat del treball també hem comentat una mica el tema de les perturbacions.
El primer que volem fer però,en aquesta introducció, és definir-vos què s'enten per transmissió i
parlar-vos d'ella de forma una mica general.
AixÃ− doncs transmissió es defineix com la comunicació de dades mitjançant la propagació i el
processament de senyals. En la transmissió de dades s'haurà de tenir en compte la seva naturaleza, com es
propaga fÃ−sicament i els ajustos i processaments que seran necessaris al llarg del camÃ− per assegurar-nos
que les dades rebudes són inteligibles. Per què una transmissió es realitzi amb èxit, és fonamental la
qualitat de la senyal i les caracterÃ−stiques del medi de transmissió.
La transmissió de dades entre un emissor i un receptor es realitza a través d'ones electromagnètiques que
poden ser:
• Continues: la senyal varia suaument en el temps.
• Discretes: és aquella en la que la intensitat es manté constant durant un interval de temps,
després del qual la senyal varia a un altre valor constant.
Els medis de transmissió poden ésser:
• Guiats: les ones es transmeten confiant-les a través d'un camÃ− fÃ−sic.
• Punt a punt; si proporciona un enllaç directe (en el camÃ− de transmissió entre 2
dispositius(receptor/emissor) no hi ha cap altre dispositiu que no sigui un repetidor o un apmlificador)
entre els dos únics dispositius que comparteixen el medi.
• Multipunt; el medi és compartit per més de 2 dispositius.
Esquema transmisión guiada punto a punto:
Transmisor/receptor Medio Amplificador Medio Transmisor /receptor
o repetidor
0 o más
Esquema transmisión guiada multipunto:
Transmisor/receptor Transmisor/receptor Transmisor/receptor Transmisor/receptor
Medio Amplificador o repetidor Medio
1
0 o más
• No guiats: proporcionen una forma de transmetres les ones electromagnètiques però sense
canalitzar. Com per exemple en la propagació a través de l'aire, el mar o el buit.
MODES DE TRANSMISSIÃ SEGONS EL SENTIT DE LA DIRECCIÃ DE LA INFORMACIÃ .
Segons el sentit de la direcció de la informació, la transmissió la classifiquem en: simplex,
semiduplex(half-duplex) i duplex(full-duplex).
1-SIMPLEX:
En aquest cas, la informació es transmet d'un interlocutor A a un altre B sempre en el mateix sentit, per tant,
A sempre serà l'emissor i B sempre serà el receptor. Per fer aquest tipus de conexió, en tindrem prou amb
2 cables.
AB
2-SEMIDUPLEX:
En aquest cas la informació es pot transmetre en ambdos sentits però no alhora, per tant, els dos
interlocutors A i B tant poden fer d'emissor com de receptor però mai al mateix moment, quan un és
emissor, l'altre és receptor. Per aquesta conexió tan es pot realitzar amb 2 com amb 4 cables. Si es fa amb
2 cables s'hauran d'instal·lar supresors d'eco (l'eco és degut a un fenòmen de reflexiodel receptor cap a
l'emissor).
AB
AB
3-DUPLEX:
En aquest 3er i últim cas de tipues de transmissió segons el sentit de la direcció de la informació, aquesta
es pot transmetre en ambdos sentits i simultà niament. Per tant els interlocutors A i B són emissors i
receptors al mateix moment. Per aquestes conexions s'acostuma a utilitzar 4 cables, però també és
possible realitzar-les amb 2 encara que es compliqui la instal·lació.
AB
MODES DE TRANSMISSIÃ SEGONS ELS TIPUS D'ENLLAÃ .
Els bits, que representen informació codificada, es poden transmetre seqüencialment, bit a bit (en sèrie),
o bé agrupats en paraules, transmatent-se els bits d'una paraula simultà niament i la paraula
seqüencialment (en paral·lel). Ja heu vist donccs que segons el tipus d'enllaç, la transmissió la
classifiquem en: transmissió en sèrie i transmissió en paral·lel.
1-TRANSMISSIÃ EN SÃ RIE.
En aquest tipus de transmissió la informació es transmet bit a bit, i per tant és una trnasmissió una mica
lenta. Aquesta s'utilitza quan la distà nicia entre l'emissor i el receptor és superior a 1 o 2 metres. En
aquestes situacions hem d'utilitzar en cada extrem de la lÃ−nia de transmissió uns modems, en els quals una
ona portadora és modulada per la senyal a transmetre o desmodulada per extreure la informació útil.
2
Aquesta transmissió en sèrie és més econòmica que la d'en paral·lel i és per això que s'utilitza
en la transmissió a mitja i llargues distà ncies.
2-TRANSMISSIà EN PARAL·LEL
Aquest tipus de transmissió ens permet transemetre en un mateix instant tots els bits d'un carà cter (grup de
8 bits) o d'una paraula (aquesta última són grups de 4, 8, 16, 32,...bits) , el què implica un medi de
transmissió amb tants canals com bits tingui l'element de base. Aquests fils s'agrupen en el què anomenem
BUS. Aquesta transmissió és més rà pida que la transmissió en sèrie, però també és més
costosa econòmicament i per tant només s'utilitza en distà ncies curtes.
El bus pot adoptar diferents configuracions:
• Pot ésser únic, i per tant s'encarrega d'atendre els sistemes intern i extern ell mateix, però el risc
de saturació pot ser alt si es conecten molts dispositius.
• Aquest bus únic es pot dividir en 3 de separats:
• el bus de dades bidireccional.
• el bus de direccions unidireccional.
• el bus de control.
• També es pot estructurar en un doble bus amb separació de funcions:
• bus de memories, bus d'entrada/sortida.
• bus extern, bus intern.
• Estructura amb tres busos:
• bus intern, bus d'accés a la RAM, bus extern.
TIPUS DE TRANSMISSIÃ SEGONS EL MÃ TODE DE SINCRONITZACIÃ .
En aquest apartat, la classificació de la transmissió s'ha fet segons el métode que s'utilitza per
sincronitzar l'emissor i el receptor. Aquesta sincronització és necessà ria perquè el receptor pugui
reconstruir les dades, ja que si no hi hagués aquesta sincronització el receptor podria mostrar en moments
erronis, i per tant, no es reconstruiria la senyal enviada per l'emissor.
Doncs tenint en compte els mètodes de sincronització, la transmissió la classifiquem en: tronsmissió
sincrona i transmissió assÃ−ncrona.
1-TRANSMISSIÃ SÃ NCRONA.
Aquest tipus de transmissió utilitza trames que permeten enviar seqüències compactes de dades
(missatge). Permet velocitats de transmissió que supern de bon tros els 9.600 baudis. Cada missatge va
precedit d'informació destinada a la sincronització entre l'emissor i el receptor. En aquesta transmissió,
una senyal de rellotge única regeix en l'emissor la transmissió d'informació i indica al receptor quan ha
d'inspeccionar l'estat de la lÃ−nia. Si la distà ncia entre emissor i receptor és molt curta, es pot acceptar
que la senyal de rellotge sigui transmesa per un suport separat, un altre cable, però normalment, la
informació de rellotge anirà inclosa en la transmissió de dades i el receptor haurà de reconstruir la senyal
de rellotge a partir de la informació de rellotge que l'hi envia l'emissor.
Per mantenir la sincronització durant la transmissió pot ser que s'insertin carà cters de sincronització dins
3
les dades transmeses.
2-TRANSMISSIÃ ASSÃ NCRONA.
Aquest tipus de transmissió envia byte a byte, i aquest byte està format per:
-1 bit d'inici
-6 bits d'informació útil
-1 bit de final.
En aquest tipus de transmissió l'interval de temps entre 2 carà cters consecutius no està determinat, i per
tant necessita una senyal d'inici (START) i una senyal de final (STOP). La duració en temps de la
transmissió d'un START és el mateix que d'un bit mentre que la duració d'un STOP pot ésser 1, 1,5 o
2 bits segons el cas.
La senyal d'inici posa en funcinament en el receptor un rellotge que segmentarà la senyal que es trobi a la
lÃ−nia segons una freqüència determinada per la velocitat de transmissió; i la senyal de final provoca
que el receptor torni a estar en estat de detectar un nou carà cter a la lÃ−nia.
La necessitat de senyals d'inici i final fa que l'espai d'informació útil quedi reduit ja que per passar, per
exemple, 8 bits d'informació útil, en necessitem com a mÃ−nim 11 ja que hi hem d'afegir un d'inici i com a
mÃ−nim 1 de final. La velocitat de transmissió també és inferior a la transmissió sÃ−ncrona.
TIPUS DE TRANSMISSIÃ SEGONS EL TIPUS DE SENYAL.
En aquest punt, el que hem fet, ha set classificar la transmissió segons el tipus de senyal que es transmet.
Aquesta senyal pot ser anà logica o digital, i per tant, la transmissió també la classifiquem en
transmissió digital i transmissió analògica.Primer de tot, abans d'entrar a explicar els tipus de
transmissió, el què farem serà definir dada i senyal.
Dades:
Les dades analògiques poden pendre valors en cert interval continu, com serien el video i la veu on els valors
d'intensitat varien continuament, l'exemple més pròxim és la senyal d'audio o dades acústiques que en
forma d'ones de so es poden percebre directament per els sers humans.
Les dades digitals prenen valors discrets, com per exemple les cadenes de carà cters o textos.
Senyals:
Una senyal analògica és una ona electromagnètica que varia continuament. Depenent del seu espectre, la
senyal es podrà propagar per una sèrie de medis.
Una senyal digital és una seqüència de impulsos de tensió que es poden transmetre a través d'un
cable; per exemple, un nivell de tensió positiva constant pot representar un 1 binari i un nivell de tensió
negativa pot representar un 0.
Un cop definits dades i senyals, ja podem entrar en el què són els tipus de transmissió segons el senyal
que es transmet:
4
1-TRANSMISSIÃ ANALÃ GICA:
Es la forma de transmetre les senyals analògiques tant si el contingut de les dades és analògic o digital.
La senyal s'anirà dibilitant o augmentant conforma la distà ncia augmenti, per el què és necessari que en
aquest sistema de transmissió s'incloguin amplificadors que augmentin l'energia de la senyal, però al mateix
temps, aquests amplificadors, amplifiquen components de soroll que fan que la senyal es distorsioni, en cas de
dades digitals s'introduirien errors.
2-TRANSMISSIÃ DIGITAL:
Aquesta depèn del contingut de la senyal:
• La senyal digital tant sols es pot transmetre a una distà ncia limitada (ja que poden introduir-se errors
en les dades transmeses), per aconseguir distà ncies majors s'utilitzarà un repetidor que al rebre la
senyal digital regenererà el patró de 1 i 0 i els torna a retransmetre, enviant-se l'atenuació.
• La senyal analògica utilitzarà la mateixa tècnica anterior si la senyal transmesa transporta dades
digitals, el sistema de transmissió utilitzarà repetidors en lloc d'amplificadors, recuperant les dades
digitals a partir de la senyal analògica i generant una senyal analògica neta.
Transmissió analògica
Senyal analògica
Senyal digital
Transmissió digital
Es suposa que la senyal analògica
Es propaga a través d'amplificadors; es representa dades digitals. La senyal es
tracta d'igual manera si la senyal s'utilitza propaga a través de repetidors, en cada
repetidor 2 dades digitals s'obtenen de la
per representar dades analògiques o
senyal d'entrada i s'utilitzen per regenerar
digitals.
una nova senyal analògica de sortida.
La senyal digital representa una cadena de
1 i 0, que poden representar dades digitals
o ser el resultat de codificació de dades
analògiques. La senyal es propaga a
No s'utilitza.
través de repetidors, que recuperen la
cadena de la senyal d'entrada i generen la
nova cadena de sortida.
PERTURBACIONS EN LA TRANSMISSIÃ .
Qualsevol sistema de comunicació ha d'acceptar que la senyal que rep diferirà de la senyal transmitida
degut a adversitats i contratemps en la transmissió. En cas de senyals analògiques les alteracions
degraderan la qualitat de la senyal, mentres que en les senyals digitals es produiran bits erronis.
Les perturbacions més significatives són:
-Atenuació i distorció d'atenuació.
-Distorció de retard.
-Soroll.
1.-ATENUACIÃ
L'energia de la senyal decau amb la distà ncia, en els medis guiats aquesta reducció és logarÃ−tmica,
mentres que en medis no guiats l'atenuació és una funció més complexa de la distà ncia i depen de les
5
condicions atmosfèriques. Es poden realitzar tres consideracions:
-La senyal ha de tenir suficient energia per què el receptor pugui detectar-la i interpretar-la adecuadament.
-Per poder ésser rebuda sense errors, la senyal ha de conservar un nivell major que el soroll.
-L'atenuació és funció creixent de la freqüència.
Els dos primers problemes es poden resoldre controlant l'energia de la senyal utilitzant amplificadors o
repetidors. El tercer problema és rellevant en el cas de les senyals analògiques. Degut a que l'atenuació
varia en funció de la freqüència, la senyal està distorsionada, per el què es redueix la inteligibilitat.
Per resoldre aquest problema existeixen tècniques per equalitzar l'atenuació en una banda de
freqüències.
2.-DISTORCIÃ DE RETARD.
Aquest és un fenomen peculiar dels medis guiats, la distorció està causada perquè la velocitat de
propagació de la senyal en el medi varia amb la freqüència. Per tant les diferents components en
freqüència de la senyal arribaran al receptor en instants diferents de temps produint que la senyal estigui
distorsionada degut al retard variable que pateixen els seus components.
3.-SOROLL.
Tota senyal rebuda consistirà en la senyal transmesa modificada per les distorcions introduides per el sistema
de transmissió, a més de senyals no desitjades que s'inserten entre l'emissor i el receptor i a les que es
denomina soroll. El soroll és el factor que més limita les prestacions d'un sistema de comunicació, i pot
classificar-se segons el seu origen:
• Soroll tèrmic: degut a l'agitació tèrmica dins del conductor, està present en els dispositius
electrònics i medis de transmissió i és ocasionat per la temperatura. No es pot eliminar.
• Soroll♦d'intermodulació: es produeix quan senyals de diferents freqüències comparteixen el
mateix medi de transmissió.
• Diafonia:
♦ es tracta d'un acoplament no desitjat entre les lÃ−nies que transporten la senyal.
• Soroll♦impulsiu: els sorolls anterior es poden preveure i són de magnitud constant, per el què és
possible idear un sistema de transmissió que els eviti. Però el soroll impulsio és no continu i
està constituit per impulsos o pics irregulars de curta duració i d'amplitud gran. Estan generats per
diverses causes com poden ser perturbacions electromagnètiques exteriors (tempestes) o fallos i
defectes en els sistemes de comunicació.
BIBLIOGRAFIA
Per realitzar aquest treball sobre els tipus de transmissió hem consultat els següents llibres:
- Stallings,William. “Comunicaciones y redes de computadores.”.Editorial: Prentice Hall 5ª Edición.
- Macchi,Cesar.; Guilbert, Jean- François.” Teleinformática”. Editorial: Omega.
- Alabau, Antonio.; Riera, Juan. “Teleinformática y redes de computadores”. Editorial: Marcombo 2ª
edición. Serie: Mundo electrónico.
- Félix Rábago, Jose. “Introducción a las redes locales.” Editorial: Anaya Multimedia
6
- Collin, S. “Ordenadores, interfaces y redes de comunicación.” Editorial: Masson
INDEX
Pagina 0 Index.
Pagina 1 Introducció.
• Definició de transmissió.
• Els medis de transmissió.
Pagina 2 Modes de transmissió segons el sentit de la transmissió.
• Simplex.
• Semiduplex (Half-duplex).
• duplex (Full-duplex).
Pagina 3 Modes de transmissió segons el tipus d'enllaç.
• Transmissió en sèrie.
• Transmissió en paral.lel.
Pgina 4 Tipus de transmissió segons el mètode de sincronització.
• Transmissió Sincrona.
• Transmissió AssÃ−ncrona.
Pagina 5 Tipus de transmissió segons el tipus de senyal.
• Transmissió analogica.
• Transmissió digital.
Pagina 6 Perturbacions en la transmissió.
• Esquema de la transmisió analogica i digital.
• Definició de perturbacions.
• Atenuació.
Pagina 7 Perturbacions en la transmissió. (Cont.)
• Distorció de retard.
• Soroll. (Clases)
•
Pagina 8 Bibliografia.
7