Ampli 4

4 ACCESO RESIDENCIAL DE BANDA ANCHA

Autor: Rogelio Montañana

4 ACCESO RESIDENCIAL DE BANDA ANCHA 4-1
4.1 BASES TEÓRICAS DE LA TRANSMISIÓN DE DATOS 4-2
4.1.1 Módems y códecs 4-2
4.1.2 Teorema de Nyquist 4-2
4.1.3 Ley de Shannon-Hartley 4-4
4.2 MEDIOS DE TRANSMISIÓN 4-4
4.2.1 Cables metálicos 4-5
4.2.1.1 Problemas de los cables metálicos 4-5
4.3 XDSL 4-6
4.3.1 ADSL 4-6
4.3.1.1 ADSL G.Lite 4-84.3.1.2 RADSL 4-9
4.3.1.3 ADSL en España 4-9
4.3.2 VDSL 4-9
4.3.3 HDSL 4-10
4.4 Redes de televisión por cable 4-11
4.4.1 Evolución de coaxial hacia HFC (Hybrid Fiber Coax) 4-11
4.4.2 Estándares CATV 4-12
4.4.3 Transmisión de datos en redes CATV 4-13
4.4.4 Comunicación en redes CATV 4-14
4.4.5 Protocolo MAC de redes CATV DOCSIS 4-15
4.5 SATÉLITES DE COMUNICACIONES 4-17
4.5.1 Satélitesgeoestacionarios 4-17
4.5.2 Satélites de órbita baja 4-19
4.6 EJERCICIOS 4-20
4.7 SOLUCIONES 4-21


4.1 BASES TEÓRICAS DE LA TRANSMISIÓN DE DATOS

4.1.1 Módems y códecs

Cuando se envían datos por un canal de transmisión analógico (por ejemplo una línea telefónica de RTB) es preciso modular la señal en origen y demodularla en el destino; el aparato que realiza esta función se llama módem. Inversamente, cuandoenviamos una señal analógica por un canal de transmisión digital tenemos que codificarla en origen y decodificarla en destino, para lo cual se utiliza un aparato denominado códec; por ejemplo un teléfono RDSI es un códec, ya que convierte una señal analógica (la voz humana) en digital, y viceversa; un sistema de videoconferencia digital (que es el caso de la mayoría de los sistemas devideoconferencia actuales) es un códec puesto que convierte una señal analógica (la imagen en movimiento captada por la cámara) en una señal digital (la secuencia de bits transmitida por RDSI u otro medio); también hay un códec presente en cualquier sistema de grabación digital de sonido (CD, Minidisc, dcc, DAT). Es frecuente referirse a los códecs como conversores analógico-digital o conversores A/D, aunque entelecomunicaciones suele preferirse la denominación códec.

Para digitalizar la señal el códec debe muestrear periódicamente la onda y convertir su amplitud en una magnitud numérica. Por ejemplo los sistemas de grabación digital del sonido en CD muestrean la señal de audio 44 100 veces por segundo (44,1 KHz) y generan para cada muestra un número entero de 16 bits que representa la amplitud de laonda. El número de bits elegido limita el número de valores de amplitud posibles, por lo que se ha de utilizar el más próximo (por ejemplo con 16 bits hay 216=65536 posibles valores de amplitud); esto introduce una distorsión en la onda digitalizada que se conoce como error de cuantización.

4.1.2 Teorema de Nyquist

Cualquier canal de transmisión tiene un ancho de banda limitado. A continuacióndamos algunos ejemplos:


Canal de transmisión
Ancho de banda (KHz)
Línea telefónica
3,1
Emisión de radio de onda media (AM)
4,5
Emisión de radio de FM
75
Emisión de televisión PAL
8 000
Red local Ethernet 10 Mb/s
10 000
Emisión de televisión de alta definición
30 000

Tabla 6.1.- Ancho de banda de algunos medios de transmisión habituales.


Los bits se transmiten por un canal realizandomodificaciones en la onda portadora; por ejemplo en una línea telefónica podríamos utilizar una frecuencia de 1 KHz para representar el 0 y una de 2 KHz para el 1, esto se conoce como modulación de frecuencia; si sincronizamos dos equipos para que puedan cambiar la frecuencia de la portadora cada 3,333 milisegundos podremos transmitir datos a 300 bits por segundo, (si dos bits consecutivos son iguales enrealidad no hay tal cambio); decimos entonces que transmitimos 300 símbolos por segundo, o simplemente 300 baudios (pero no 300 baudios por segundo, al decir baudios ya se sobreentiende que es por segundo). Si en vez de dos frecuencias utilizamos cuatro, por ejemplo 0,5, 1, 1,5 y 2 KHz, podremos transmitir dos bits por símbolo, al disponer de cuatro estados o niveles posibles; así manteniendo el...