Transmision y control de errores osi

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TEMA 2 TRANSMISION Y CONTROL DE ERRORES

Comunicaciones Móviles Dpto. Sistemas Informáticos – UCLM Albacete

Expansión del espectro
• Según la fórmula de Shanon, la máxima capacidad teórica de un canal con ruido blanco es:

S⎞ ⎛ C = W log 2⎜1 + ⎟ N⎠ ⎝
• La capacidad puede aumentarse: – Aumentando la relación señal/ruido – Aumentando el ancho de banda La capacidad puede mantenersereduciendo la relación señal/ruido y aumentando el ancho de banda (idea básica de las técnicas de expansión de espectro)

Expansión del espectro (Spread Spectrum)
• Para conseguir una buena capacidad con una baja relación señal/ruido, hay que aumentar el ancho de banda • Técnicas de expansión de espectro (Spread Spectrum): Técnicas en las que el ancho de banda de las señales transmitidas es muchomayor que el mínimo necesario para transportar la información. • El ensanchado del espectro se controla mediante una secuencia código.
Comunicaciones Móviles Dpto. Sistemas Informáticos – UCLM Albacete 3

Spread Spectrum

4 Spread Spectrum
• Ventajas e inconvenientes de las técnicas de expansión de espectro:
– Se mejora la inmunidad frente a distintos tipos de ruido y distorsión multicamino. –Se puede usar para ocultar y encriptar señales. La señal recibida sólo se puede decodificar si de conoce el código del usuario – Distintos usuarios pueden usar independientemente el mismo ancho de banda con muy poca interferencia.

5 Spread Spectrum
• Ventajas e inconvenientes (cont):
– Capacidad de acceso múltiple: Asignándole a distintos usuarios distintos códigos, es posible transmitirmultiplexadas varias comunicaciones. Para evitar problemas, es importante que los códigos de los distintos usuarios tengan una baja correlación. – Rechazo de interferencias: Al realizar una correlación entre la señal recibida y el código de usuario, se pueden corregir errores producidos por interferencias.

6 Spread Spectrum
• Alternativas: – Direct Sequence Spread-Spectrum (DSSS): Se basa en lamultiplicación de la secuencia de bits original por una secuencia digital (chips) de velocidad mucho mayor. – Frecuency Hopping Spread-Spectrum (FHSS): Se basa en que la frecuencia de la portadora cambia con el tiempo según una secuencia código preestablecida. – Time Hopping Spread-Spectrum (THSS): Se basa en cambiar el intervalo de transmisión (de acuerdo con una secuencia código) dentro de unatrama temporal. – Hybrid Modulation: Se combinan dos de las anteriores.

• La técnica DSSS es la más utilizada, y es la base de WCDMA

Spread Spectrum

8 Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS)
• La señal es difundida sobre series de frecuencias de radio aparentemente aleatorias
– Un número de canales es ocupado por la señal FH – El ancho de cada canal corresponde con el ancho de banda delcanal de entrada

• La señal salta de frencuencia en frecuencia en intervalos fijos
– El transmisor opera en un único canal a la vez – Los bits se transmiten usando algún tipo de codificación – En cada intervalo sucesivo, se utiliza una nueva frecuencia

Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS)
• La secuencia de canales viene especificada por el código de expansión • El receptor, salta entrefrecuencias de forma sincronizada con el transmisor, decodificando el mensaje • Ventajas:
– Receptores no sincronizados sólo escuchan ‘bips’ – Cuando se producen intentos de saturar un canal (jam), sólo se bloquean unos cuantos bits.

Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS)

11 FHSS Using MFSK
• La señal MFSK se traslada a una nueva frecuencia cada Tc segundos, modulando la señal MFSK con laseñal portadora FHSS. • Para un régimen binario de R:
– Duración de un bit: T = 1/R seconds – Duración de un elemento de señal: Ts = LT seconds

• Tc ≥ Ts - slow-frequency-hop spread spectrum • Tc < Ts - fast-frequency-hop spread spectrum

Slow Frecuency Hop Spread Spectrum using MFSK

13 Fast Frecuency Hop Spread Spectrum using MFSK

14 Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
• Se basa...
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