PERTURBACIONES EN LA TRANSMISION DE DATOS Cuando una

PERTURBACIONES EN LA TRANSMISION DE DATOS Cuando una señal atraviesa un canal de comunicaciones sufre de algunos fenómenos que hacen variar su forma original, entre los mas importantes están: • Atenuación • Distorsión por Retardo ü Ruido térmico ü ü ü • Ruido intermodular Crosstalk Ruido por impulsos • Eco • Fluctuación de Fase • Fallas de Línea

ATENUACION Es la pérdida progresiva de la potencia de la señal conforme a la distancia, el tiempo, la frecuencia y la temperatura al viajar por cualquier medio de transmisión. En medios guiados esta reducción de la energía es, generalmente, logarítmica, y por lo tanto se expresa típicamente como un número constante en decibelios por unidad de longitud.

ATENUACION En medos no guiados, la atenuación es un función más compleja de la distancia y dependiente a su vez de las condiciones atmosféricas. Se pueden establecer tres condiciones respecto a la atenuación: • La señal recibida debe tener suficiente energía para que la circuitería electrónica en el receptor pueda detectar e interpretar la señal adecuadamente. • Para que la señal sea percibida sin errores se debe conservar un nivel de energía suficientemente mayor que el ruido. Los dos primeros problemas se resuelven controlando la energía de la señal, para lo cual se utilizan amplificadores o repetidores.

ATENUACION El tercer problema es especialmente relevante para el caso de las señales analógicas. Debido a que la atenuación varía en función de la frecuencia, la señal recibida esta distorsionada, reduciéndose así, la inteligibilidad. Para resolver este problema existen técnicas para ecualizar la atenuación en una banda de frecuencias. En las líneas telefónicas esto se realiza normalmente usando bobinas de carga que cambian las propiedades eléctricas de la línea dando lugar a un suavizado de los efectos de atenuación. Otra aproximación alternativa es la utilización de amplificadores que energicen más las frecuencias altas que las bajas. La distorsión por atenuación es un problema mucho menor para las señales digitales, la energía de la señal digital decae rápidamente con la frecuencia, la mayor parte de sus componentes están concentrados entorno a la frecuencia fundamental o a la velocidad de transmisión (en bits por segundo o bps) de la señal.

DISTORSIÓN POR RETARDO Al enviar determinada señal una parte de ella se transmita más rápido que otra parte o partes de la misma causando efectos negativos en el envío de información. Esta distorsión es causada por el hecho de que la velocidad de propagación de la señal varía con la frecuencia, para una señal de banda limitada, la velocidad tiende a ser mayor en la frecuencia central y disminuye al acercarse a los extremos de la banda. Por tanto, las distintas componentes en frecuencia de la señal llegarán al receptor en instantes diferentes de tiempo, dando lugar a desplazamientos en fases entre las diferentes frecuencias. El efecto es llamado distorsión por retardo, ya que la señal recibida esta distorsionada debido al retardo variable que sufren sus componentes.

DISTORSIÓN POR RETARDO En las líneas de transmisión telefónica la distorsión de retardo se debe principalmente a los efectos capacitivos e inductivos que tienen los transformadores y amplificadores en las frecuencias bajas de la banda de voz. En las frecuencias altas, la distorsión de retardo es causada por las bobinas de carga o la capacitancia de la línea. En el caso de la transmisión telefónica, la distorsión de retardo pasa desapercibida debido a que el oído humano es relativamente insensible a las variaciones de fase en función de la frecuencia. En cambio, las señales digitales son muy vulnerables a los efectos de la distorsión de retardo. En efecto, los dígitos binarios normalmente se generan como impulsos de forma rectangular, los cuales para su transmisión modulan una portadora a una velocidad determinada.

DISTORSIÓN POR RETARDO La Compensación del Retardo: El acondicionamiento de los canales telefónicos para la transmisión de datos se ha simplificado y perfeccionado en gran parte gracias al empleo de probadores de retardo y compensadores variables. Asimismo, los módems más modernos poseen ciclos de prueba tanto analógicos como digitales para la verificación y compensación automática de la distorsión, entre ellas la distorsión de fase. La mayoría de los equipos de prueba suministra una tensión analógica de salida proporcional a la frecuencia de portadora y al retardo de envolvente que se ha detectado en el receptor. Dicha tensión se aplica a un osciloscopio o un registrador XY a fin de obtener una indicación gráfica de las características de retardo relativo en función de la frecuencia. Esta información es de gran utilidad en la compensación.

DISTORSIÓN POR RETARDO Hay varias configuraciones de los equipos de prueba para medir las características de retardo de envolvente en los canales. Estas configuraciones han sido normalizadas por el UIT-T en sus Recomendaciones V. 54 y V. 56, y se muestran en las Fig. 8. 8 y 8. 9.

DISTORSIÓN POR RETARDO Asimismo, los ciclos de prueba normalizados se muestran en la Fig. 8. 9. El método por lazo de retorno por línea de referencia se utiliza principalmente en pruebas de laboratorio o en verificación de fábrica para medir las características de los canales cuando ambos equipos terminales están disponibles en el mismo sitio.

DISTORSIÓN POR RETARDO La conexión entre dos puntos terminales con retorno de referencia generalmente es el de mayor precisión debido a que se obtiene una mejor sincronización entre las secciones transmisora y receptora del equipo de prueba. En importante comprender que no se puede reducir el retardo absoluto dentro de un canal. Los compensadores solamente corrigen el valor relativo de la distorsión de retardo en la banda de paso, en un punto específico del canal, que por lo general se ubica en el Terminal de recepción. La distorsión de retardo relativo se corrige principalmente aumentando el retardo en las secciones de la banda donde la distorsión de la señal es baja. En esta forma los niveles de distorsión resultante en toda la banda se ajustan al valor más elevado de distorsión, con lo que resulta un alisamiento o aplanamiento eficaz de la respuesta en la banda de paso. Aunque el retardo absoluto (total) entre los extremos del canal haya aumentado ligeramente en ciertas gamas de la banda de paso, este tipo de distorsión pasará prácticamente desapercibido en la señal compensada.

RUIDO Es toda perturbación o interferencia no deseada que se introduce en el canal de comunicaciones y se suma a la señal útil. Existen múltiples fuentes de ruido, unas externas (motor de un coche, de un ascensor, teléfono móvil, …) y otras internas al propio sistema de comunicaciones (ruido térmico, …). Es imposible predecir la magnitud de la tensión del ruido en un momento determinado, por lo que se suele tratar de forma estadística.

RUIDO CONSECUENCIAS DEL RUIDO EN EQUIPOS DE TELECOMUNICACIONES: Señal de voz : en este el ruido es escuchado por la persona como una señal ajena a la transmisión original como zumbidos, chasquidos, señales extrañas entre otras que pueden hacer que el usuario no pueda llegar a tener una comunicación deseada y a cambio de esta tenga una comunicación entrecortada y poco entendible. Transmisión digital: en este el ruido puede ocasionar degeneración en los pulsos eléctricos emitidos tal que el receptor no pueda ni tenga manera alguna de entenderlo y reconocerlo y pueda o llegue a interpretándolos de una manera errónea.

RUIDO El ruido se puede clasificar en cuatro categorías: Ruido Térmico: Es producido por la agitación térmica de electrones dentro del medio conductor. El ruido térmico está presente en todos los medios electrónicos utilizados para transmitir señales, como su nombre lo indica, es función de la temperatura y está uniformemente distribuido en el espectro de frecuencias y por ello en ocasiones se le denomina ruido blanco. El ruido térmico no se puede eliminar y por esa razón impone un límite superior en las prestaciones de los sistemas de comunicaciones.

RUIDO Ruido de Intermodulación: se refiere a la generación indeseable de productos cruzados que son la suma o restas de frecuencia distintas que comparten el mismo medio de transmisión provocan entre sí señales de ruido. El ruido de intermodulación se produce cuando hay alguna falta de linealidad en el transmisor, receptor o en el propio sistema de transmisión. Normalmente estos sistemas se comportan de forma lineal, es decir, la salida es igual a la entrada multiplicada por una constante. En los sistemas no lineales la salida es una función más compleja que la entrada. Estas componentes pueden aparecer debido al funcionamiento incorrecto de los sistemas o por el uso excesivo de energía en la señal.

RUIDO Crosstalk (diafonía) podemos decir que ésta la hemos podido experimentar la mayoría de las personas cuando hacemos uso del teléfono, se trata en realidad de un acoplamiento no deseado en las líneas que transportan las La diafonía también puede aparecer cuando varias señales no deseadas se captan señales. Esto puede ocurrir por el acoplamiento en las antenas de microondas, aunque estas se caracterizan por ser direccionables, eléctrico entre pares de cables en la energía de las microondas se cercanos dispersa o durante la transmisión. Normalmente la raras ocasiones en líneas de cable coaxial que diafonía es del mismo orden de magnitud o inferior que el ruido térmico. transportan varias señales.

RUIDO El ruido impulsivo es no-continuo y esta constituido por pulsos ópticos, irregulares de corta duración y de amplitud relativamente grande; se genera por una Generalmente el ruido impulsivo no tiene mucha trascendencia para los datos analógicos, por gran diversidad de causas, por ejemplo, la transmisión de voz se puede perturbar mediante "chasquidos" o "crujidos" cortos por perturbaciones electromagnéticas sin ninguna producidas pérdida de por inteligibilidad. exteriores tormentas Sin embargo, el ruido impulsivo es una de las fuentes principales de errores en la transmisión de datos digitales ya que los bits pueden atmosféricas o fallos y defectos en los corromperse con alguno de estos "chasquidos" o "crujidos". sistemas de comunicación.

RUIDO TECNICAS DE PROTECCION CONTRA EL RUIDO EN LAS TELECOMUNICACIONES Una de las técnicas de protección contra el ruido es en la parte de diseño del circuito. En el diseño de circuito de bajo ruido debe evitarse, en los posible, las resistencias e impedancias de muy alto valor, así como las altas temperaturas. El tratamiento del ruido es un factor clave para el éxito comercial de cualquier producto electrónico. El ruido es en muchos casos, el factor determinante del costo, el desempeño la eficiencia de todo sistema. Un ejemplo representativo lo constituyen los LNA (low noise amplifiers: Amplificadores de bajo ruido), utilizados en las etapas de entradas de receptores satelitales, teléfonos celulares y otros tipos de sistemas de comunicaciones inalámbricas, donde es vital obtener muy bajas frecuencias de ruido para garantizar una recepción optima.

El eco es un fenómeno acústico producido cuando una onda se refleja y regresa hacia su emisor. Puede referirse tanto a ondas sonoras como a electromagnéticas. El efecto acústico producido por la reflexión del sonido una vez acabada su primera exposición.

Se denomina fluctuación de fase a un cambio indeseado y abrupto de la propiedad de una señal. Esto puede afectar tanto a la amplitud como a la frecuencia y la situación de fase. Esta tenia poca significación en el aspecto práctico debido a que las redes telefónicas estaban diseñadas para transmisión de voz, y el oído puede tolerar fluctuaciones de fase considerables, pero el advenimiento de la transmisión digital y las velocidades de transmisión cada vez más altas, han puesto de manifiesto la gran importancia de la fluctuación de fase.

Las causas de la fluctuación de fase son muy variadas, pero podemos mencionar las siguientes: (a) Filtrado insuficiente en la fuente de alimentación. (b) Inestabilidad en la frecuencia. (c) Variaciones de la carga de los osciladores. (d) Diferencias en las distintas trayectorias de la señal.

Fuertes variaciones en la fase tiene como consecuencia la aparición de errores en la señal digital recibida. Por ejemplo, un cambio en la frecuencia de portadora en un enlace dado puede producir picos de fase. Es posible también que un ruido interferente pueda tener una amplitud y fase tales que la variación total de fase sea muy grande, y el extremo del vector resultante caiga dentro de otra región. Esto se puede apreciar en la Fig. en el caso de un Módem V. 27: se transmitió la secuencia 0 0 0 pero debido al ruido se recibió la secuencia 0 1 0.

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