Sistemas W-LAN Charla 2

1. Sistemas W-LAN Charla 2 • Conceptos Básicos de Comunicación • Análisis de Fourier • Codificación (PAM, PCM) • Modulación Digital (FSK, PSK, QAM) • Métodos de Acceso al Medio • FDMA • TDMA • CDMA

2. Sistemas W-LANConceptos Básicos de Comunicación • Sistema de Comunicación. Objetivo es la transmisión eficiente de información de un punto denominado ORIGEN, a otro punto denominado DESTINO. • Fuentes de Información.Elemento que produce mensajes. • Análogos. Conjunto finito de símbolos. • Discretos. Conjunto finito de símbolos. • Rata de Información. La fuente emite símbolos a una rata r (símbolos/segundo) o velocidad de emisión de información. Rata de Bits = (simbolos / seg) * (bits / simbolo) [bits/seg] • Señales y Circuitos. Elementos y sistemas electrónicos que permiten la comunicación con eficiencia y seguridad.

3. Sistemas W-LANConceptos Básicos de Comunicación Sistema de Comunicación Salida de Información Entrada de Información Codificador Demodulad Decodificad Modulador Entrada de Información Salida de Información Modulador Codificador Decodificador Demodulador Codec Modem Canal Modem Codec

4. SISTEMA DE COMUNICACIÓN DIGITAL

5. Sistemas W-LANConceptos Básicos de Comunicación • Canal de Comunicación. Trayectoria o medio a través del que fluyen los símbolos del origen al destino. • Capacidad del Canal. Parámetro que nos indica cual es la cantidad máxima de bits, que un canal puede soportar. C=BW*Log(1+S/N) • Codificación de la Fuente.La salida de una fuente de información, se convierte en una secuencia binaria. Lo realiza el “codificador fuente ” (Codec). El objetivo es minimizar la rata promedio de bits, necesarios para la representación de la información, reduciendo la redundancia de la fuente. Ejs. Esquemas de codificación Huffman y Shannon - Fano.

6. Sistemas W-LANConceptos Básicos de Comunicación • Codificación del Canal.Códigos que permiten una óptima transmisión de información digital sobre el canal. Permite desarrollar técnicas eficientes para la detección y corrección de errores. Ejs. Codificación Hamming, BCH, Reed – Solomon, Golay. • Compresión de Datos. Representa la información en forma compacta identificando y usando estructuras que existen en los datos mismos. Compresión de Datos Fuente de Información Codificación de Fuente Codificación de Canal Símbolos Salida Binaria Secuencia modificada Secuencia de Bits Fuente de Información

7. Sistemas W-LANAnálisis de Fourier Ondas y Fourier • Las ondas armónicas continuas no existen realmente ya que todos los movimientos ondulatorios están limitados tanto espacial como temporalmente • Problema: Analizar formas de ondas complejas. • Utilizando el análisis de Fourier y la transformada de Fourier se pueden describir formas de ondas más complejas como las que producen los instrumentos musicales.

8. Sistemas W-LANAnálisis de Fourier Postulados de Fourier • Se puede obtener una función discontinua a partir de la suma de funciones continuas. • Las ondas periódicas, se pueden representar con una precisión arbitraria, mediante la superposición de un número suficientemente grande de ondas senoidales que forman una serie armónica.

9. Sistemas W-LANAnálisis de Fourier • Toda función f(t) periódica de periodo P, se puede representar en forma de una suma infinita de funciones armónicas, es decir, donde el periodo P=2pi/w, y a0 a1 ...ai ... y b1 b2 .... bi .. son los denominados coeficientes de Fourier. • Conocida la función periódica f(t), se calculan los coeficientes ai y bi integrando f(t).

10. Sistemas W-LANAnálisis de Fourier • Ejemplo, para el pulso rectangular simétrico de anchura 1, y periodo 2 se obtienen los siguientes coeficientes.

11. Sistemas W-LANAnálisis de Fourier Transformada de Fourier

12. Sistemas W-LANCodificación S. Análoga>Muestreo,PAM>Cuantificación, Código PCM> rep. PCM Bipolar de datos Binarios

13. Sistemas W-LANModulación Digital Modulación • Codificar información de un mensaje fuente de forma que permita la transmisión por un canal dado • Traslación de baja frecuancia, Banda Base, a frecuencias mayores, Banda Pasante • Banda Base: Señal Moduladora • Banda Pasante: Señal Modulada • Puede variar Amplitud, ASK, Frecuancia FSK o Fase PSK • Demodular: Extraer el mensaje de Banda Base de la Portadora

14. Sistemas W-LANModulación Digital • Amplitude Shift Keying (ASK) • Phase Shift Keying (PSK) • Frequency Shift Keying (FSK) 1 0 1 1 m(t) AM Modulation 1 0 1 1 m(t) AM Modulation 1 0 1 1

15. Sistemas W-LANDistinción entre Bit y Baudio En algunos sistemas en que el número de baudios esta muy limitado (p. ej. módems telefónicos) se intenta aumentar el rendimiento poniendo varios bits/s por baudio: 2 símbolos: 1 bit/s por baudio 4 símbolos: 2 bits/s por baudio 8 símbolos: 3 bits/s por baudio Esto requiere definir 2n símbolos (n=Nº de bits por baudio). Cada símbolo representa una determinada combinación de amplitud (voltaje) y fase de la onda. La representación de todos los símbolos posibles de un sistema de modulación se denomina constelación

16. Amplitud Fase 1 2,64 V 10 11111 11000 10 00 01101 0,88 V 11 00011 Portadora 0 00100 11 01 -0,88 V 01 -2,64 V 00 QAM de 32 niveles (Módems V.32 de 9,6 Kb/s) 5 bits/símbolo Binaria simple 1 bit/símb. 2B1Q (RDSI) 2 bits/símb. QAM de 4 niveles 2 bits/símb. Amp. + Fase Constelaciones de algunas Modulaciones habituales

17. Sistemas W-LANModulaciones más utilizadas en RCD • QPSK: Quadrature Phase-Shift Keying • QAM: Quadrature Amplitude Modulation

18. Sistemas W-LANMétodos de Acceso al Medio • FDMA • TDMA • CDMA