cap3 cd octubre 201222

INTERFACES

Ing. Pablo Hidalgo L.

Octubre 2010Octubre 2010

INTERFACES PARA TERMINALES DE DATOS

Un interfaz tiene cuatro características importanteso especificaciones:o especificaciones:– Mecánicas (tamaño, forma y número de pines del

conector)– Eléctricas (niveles de voltaje, lógica, velocidad( j , g ,

de transmisión, alcance máximo)– Funcionales (Funciones que realiza cada uno deFuncionales (Funciones que realiza cada uno de

los pines: datos, control, temporización y tierra)D di i t ( i d t– De procedimiento (secuencias de eventos que sedeben dar en la transmisión de datos)

5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (1)

• Sus especificaciones identifican la descripción mecánica,lé i f i l l i f l DTE DCEeléctrica y funcional para el interfaz entre el DTE y DCE.

• La versión CCITT considera las recomendaciones V.24(d i ió f i l) V 28 ( ifi i lé t i )(descripción funcional) y V.28 (especificaciones eléctricas).

• Está diseñado para la transmisión de hasta 19200 bps a unadi t i d 50 i (15 t )distancia de 50 pies (15 metros).

• La especificación mecánica (ISO 2110) es para un conectord 25 i ( d d l 1 l 13 d l 14 l 25)de 25 pines (numerados del 1 al 13 y del 14 al 25) con unalongitud de 47.04 ± 0.13 mm. También hay unaespecificación para un conector de 9 pines (numerados delespecificación para un conector de 9 pines (numerados del1 al 5 y del 6 al 9).


EIA-RS-232-C (2)• Establece una impedancia de entrada entre 3000 y

7000 ohmios, y una impedancia de salida mayor ay p y300 ohmios.

• La especificación eléctrica determina:La especificación eléctrica determina:• -3 V a - 25 V => 1L “OFF” “apagado” o desactivado• +3 V a +25 V => 0L “ON” “encendido” o activado• +3 V a +25 V => 0L ON , encendido o activado.

• La especificación funcional determina el significadod d d l 25 ñ l d ide cada una de las 25 señales de sus pines.

• Las señales más frecuentes utilizadas son 9.• Sus señales se agrupan en señales de datos, control,

sincronismo y tierra.sincronismo y tierra.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (3)

Fig. a

Fig. b

Fig. a. Especificaciones eléctricas para señales de datos.Fig. b. Especificaciones eléctricas para señales de control.


EIA-RS-232-C (4)• Para transmisiones asincrónicas no requiere transmitir

la señal de reloj.a se a de e oj.• En transmisión sincrónica la señal de reloj se la puede

encontrar en 3 circuitos o líneas:encontrar en 3 circuitos o líneas:• Pin 15: usado por el DCE para temporizar los datos

enviados por el DTE en el pin 2.p p• Pin 24: usado por el DTE para temporizar sus datos

enviados en el pin 2.• Pin 17: usado por el DCE para temporizar los datos

enviados al DTE en el pin 3.D l 25 ñ l l di t l i 9• De la 25 señales, las correspondientes a los pines 9,10, 11, 18 y 25 no son asignadas.


EIA-RS-232-C (5)• Señales de Control:

• DTR - Pin 20: Data Terminal Ready, usado por el DTE para indicartá li t i i i li l i ióque está listo a inicializar la comunicación.

• DSR - Pin 6: Data Set Ready, usado por el DCE para indicar queestá listo a inicializar la comunicaciónestá listo a inicializar la comunicación.

• RTS - Pin 4: Request to Send, usado por el DTE para indicar quetiene datos para transmitir y hace una petición al DCE para poderenviarle datos.

• CTS - Pin 5: Clear to Send, usado por el DCE como respuesta alRTS cuando el DCE habilita y acepta los datos desde el DTERTS cuando el DCE habilita y acepta los datos desde el DTE.

• DCD - Pin 8: Data Carrier Detect, usado por el DCE para indicar alDTE que ha llegado señal de línea desde el terminal remoto.q g

• RI - Pin 22: Ring Indicator, usado por el DCE para alertar al DTEque un dispositivo remoto está llamando, ya que quiere iniciar la

i iócomunicación.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (6)• Hay dos canales de datos full duplex: uno para los

datos primarios y otro para los datos secundariosp y pcon información de diagnóstico y señales deprotocolo de saludo.

• RS-232 fue creado en 1962 y su tercera revisiónRS-232-C fue publicada en 1969. EIA-232-D fuei d id 1987 i d ibl RSintroducida en 1987 siendo compatible con RS-232-C.

i i l dif i• Las principales diferencias son:• RS-232-D define un conector específico de cables.• La definición de tres circuitos adicionales para

operaciones de prueba.


EIA-RS-232 (7)


EIA-RS-232 (8)EIA RS 232 (8)


Conexión entre DTE y DCEConexión entre DTE y DCE


Conexión NULL - MODEMConexión NULL MODEMSe utiliza cuando se desea conectar dos dispositivos del mismo género (DTE – DTE ó DCE – DCE).


Característica velocidad vs distanciaCaracterística velocidad vs. distancia

RS-232 limita la distancia y velocidad debido al voltaje, capacitancia de la línea detransmisión, así como el ruido de la misma.En la práctica se obtienen velocidades y distancias mayores a las establecidas en elestándar.


Ejemplo de operación Dial-Up con EIA RS 232 (1)EIA-RS-232 (1)


Intercambio de señales en RS-232 Full-Duplex


INTERFACES BALANCEADASINTERFACES BALANCEADAS

Buscan eliminar las limitaciones de RS 232Buscan eliminar las limitaciones de RS-232

U d lí "t i t d i " ( f tiUn par de líneas "twisted pair" (efectivas paraeliminar ruido y diafonía) es usada para llevar cada

ñ l L d t difi d d difi dseñal. Los datos son codificados y decodificadoscomo un voltaje diferencial entre las dos líneas.


INTERFACES BALANCEADASINTERFACES BALANCEADASHay varios estándares para señales en líneas balanceadas en

t DB RS 449 (DB37) X 21 (DB15) RS530conectores DB, como: RS-449 (DB37), X.21 (DB15) y RS530(DB25). El voltaje umbral en la tabla de verdad para estosestándares no es idéntica, pero son normalmenteestándares no es idéntica, pero son normalmenteinteroperables.

P eden soportar elocidades de 2 a 10 Mbps trabajar enPueden soportar velocidades de 2 a 10 Mbps y trabajar endistancias de 60 a 1200 mts.

La interfaz no es afectada por diferencias de voltaje a tierraentre transmisor y receptor. Aunque en teoría un ruido extrañointercediendo igualmente en cada línea del par, no tiene efecto;en la práctica, altos niveles de ruido producen saturación en

d tuno de sus extremos.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A• La principal limitación en RS-232 es la velocidad y la

distancia.• Para superar estas limitaciones EIA introduce un

conjunto de tres estándares:j• RS-449: define las características mecánicas y

funcionales para el interfaz DTE/DCE, a través de und 37 i l f i d lconector de 37 pines; y ya que las funciones de canal

secundario son rara vez usadas, define su funcionamientoen un conector adicional (opcional) de 9 pines Lasen un conector adicional (opcional) de 9 pines. Lasfunciones son muy parecidas a las del RS-232-C.


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-ALas especificaciones eléctricas de RS-449 sonestablecidas en los estándares RS-422-A o RS-423-Aestablecidas en los estándares RS-422-A o RS-423-A.RS-422-A especifica un interfaz balanceado con

l id d l á i d h t 10 Mbvelocidad y alcance máximo de hasta 10 Mbps y1200 m. respectivamente. (10 Mbps - 12 m. y 100Kb 1200 )Kbps -1200 m.).RS-423-A especifica un interfaz desbalanceado convelocidad y alcance máximo de hasta 100 Kbps y1200 m.Los equivalentes CCITT de estos estándares son:V 24 V 11 y V 10V.24, V.11 y V.10


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A

4000 ft

RS-423RS-422

RS 423

40 ft

1 kbps 100 kbps 10 Mbps


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A


EIA RS 449EIA-RS-449i Si APin Signal Abbr.

1 Shield

2 Secondary Receiver Ready SSR

3 Secondary Send Data SSD

4 Secondary Receive Data SRD

5 Signal Ground SG

6 Receive Common RC

7 Secondary Request To Send SRS

8 Secondary Clear To Send SCS

9 Send Common SC


EIA-RS-449, RS-422-A Y RS-423-ALas características eléctricas de EIA-RS-449 estándadas por los estándares RS-423-A y RS-422-A.dadas po os es á da es S 3 y S .Se tiene por tanto para EIA-RS-449 transmisióndesbalanceada o balanceada presentando esta últimadesbalanceada o balanceada, presentando esta últimaventajas de mayor velocidad, fundamentalmente porla mayor tolerancia al ruido y a la interferenciala mayor tolerancia al ruido y a la interferencia.RS-423-A define un voltaje positivo entre 2 y 6

l i 0L l j i 4 6voltios para un 0L y un voltaje negativo entre 4 y 6voltios para un 1L.RS-422-A trabaja con diferencia de voltaje entre 2 y6 voltios.


Operación multipuerto en RS-423Operación multipuerto en RS 423


Operación multipuerto en RS-422Operación multipuerto en RS 422


RS-485 (1)l b l d• En 1983, la EIA aprueba el estándar RS-485 para

transmisión balanceada. Es similar en muchos aspectos alRS-422.

• Permite la operación multipuerto, permitiendo que múltiplesdrivers y receivers compartan la misma línea de transmisión(configuración tipo BUS).

• Se permite hasta 32 dispositivos: drivers, receivers otransceivers.

• Se utiliza sobre un par trenzado con Zo de 120 ohmiosVelocidad de transmisión máxima de 10 Mbps a 40 pies y un• Velocidad de transmisión máxima de 10 Mbps a 40 pies y unalcance máximo de 4000 pies a 100 Kbps.S l d d 9 i l• Se lo puede encontrar en conectores de 9 pines y regletas.


RS-485 (2)RS-485 (2)


INTERFAZ V.35• Fue originalmente especificada por el CCITT como una

i f lí d i ió d 48 kb h linterfaz para líneas de transmisión de 48 kbps pero hoy es lainterfaz mas comúnmente empleada para routers y DSUsconectadas a portadoras T1 o E1conectadas a portadoras T1 o E1.

• El CCITT en 1988, la reemplazó por las recomendacionesV 10 y V 11V.10 y V.11.

• Es una mezcla de señales balanceadas y desbalanceadas. Laslíneas de control incluyen DTR, DSR, DCD, RTS y CTS yy , , , y yson funcionalmente compatibles con niveles de la señal RS-232. Las señales de datos y de sincronismo son balanceadas

l l l Scomo las señales en el RS-422.• Las señales de control son en su mayor parte constantes

durante la operacióndurante la operación.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

INTERFAZ V.35 CONECTOR DB25INTERFAZ V.35 CONECTOR DB25

Pin Función Pin Función

4 RTS5 CTS

u c ó

13 DTRA (V11 signal)5 CTS6 DSR7 GND

14 DTRB (V11 signal)21 Tx Clock B22 RI7 GND

8 DCD10 TxA

22 RI23 Rx Clock A25 Rx Clock B

9 TxB12 RxA11 RxB

18 Aux. Clock A (On board clock source)

11 RxB19 Tx Clock A20 DTR (V10 signal)

16 Aux. Clock B (On board clock source)

20 DTR (V10 signal)5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

V.35 (3)


V.35 (4)


X.21 y X.21 bis

• Las recomendaciones X.21 y X.21 bisyestablecen los siguientes puntos:

Ti d• Tipo de conector• Niveles de voltaje en las señalesj• Nombres de las señales y sus funciones• Procedimiento seguido por las señales para

transportar bits a través de los medios deptransmisión.


X.21Utilizada por la mayoría de PDNs, para laconexión entre un DTE y un nodo X.25, sobreconexión entre un DTE y un nodo X.25, sobrelíneas digitales.Utiliza un conector tipo D de 15 pinesUtiliza un conector tipo D de 15 pines.Velocidad máxima de 10 Mbps a 10 metros.DTE y DCE utilizan señales T - C y R - I paratransmitir datos y control respectivamente.y pDefine 2 fases en la operación del interfaz: Reposoy Transferencia de datosy Transferencia de datos.Durante el estado de reposo y liberación dellamadas las señales T y R son de controlllamadas, las señales T y R son de control.


X.21 bis• Utilizada para comunicaciones sobre líneas

analógicas mediante módemsanalógicas mediante módems.• Establece un interfaz de 25 pines para lap p

conexión DTEs y la red de conmutación depaquetespaquetes.

• Emitida en base a las recomendaciones V.24 y( A S C )V.28 (EIA RS-232-C ).

• Sus señales son: tierra datos enviados ySus señales son: tierra, datos enviados yrecibidos, señales de control y temporización.


INTERFAZ G.703 (1)INTERFAZ G.703 (1)Recomendación del ITU-T, para interconexión de, pcomponentes de redes digitales (secciones digitales, equiposmultiplex, conmutadores) y para enlaces digitalesinternacionales.Es la más comúnmente utilizada para dispositivos decomunicación de voz, tales como PABX y sistemas detransmisión de telefonía.La recomendación G.703 tiene principal aplicación eninterfaces a 64, 1.544, 6.312, 8.448, 32.604, 34.368, 97.728,139 264 155 520 Kb t bié i t f i ó i139.264, 155.520 Kbps y también en interfaces sincrónicas a2.048 Kbps.


INTERFAZ G 703 (2)INTERFAZ G.703 (2)G.703 es una recomendación de la UIT-T, que define, qinterfaces para la transmisión de voz sobre redesdigitales.G.703 puede ser transportado sobre enlacesbalanceados (par trenzado de 120 ohmios) ydesbalanceados (Coaxial dual de 75 ohmios)desbalanceados (Coaxial dual de 75 ohmios).La versión balanceada trabaja con una velocidad de 64kbps que puede ser de tres tipos:kbps, que puede ser de tres tipos:– co-direccional (4-hilos)

Reloj central (6/8 hilos)– Reloj central (6/8 hilos)– contra-direccional (8-hilos).


G.703 (3)( )Co-Direccional– Es una versión a 4 hilos. 2 hilos para transmisión y 2 para recepción.p y p p– Los datos y la temporización son enviados en la misma dirección sobre los

mismos hilos.Reloj CentralizadoReloj Centralizado– No es una versión muy utilizada. La señal de reloj es alimentada por

diferentes hilos desde un reloj centralizadoUtili 8 6 hil l l ibilit i ñ l d l j b l d– Utiliza 8 o 6 hilos lo cual posibilita enviar una señal de reloj balanceadaen ambas direcciones al mismo tiempo, o en cada dirección de formaseparada. La versión de 6 hilos dispone de 2 hilos para reloj y 4 paradatos la versión de 8 hilos tiene 4 para reloj y 4 para datosdatos, la versión de 8 hilos tiene 4 para reloj y 4 para datos.

Contra-Direccional– Es una versión de 8 hilos. Tiene un par para transmisión otro para

recepción y dos pares para las señales de reloj.– Todos los relojes son enviados al DTE. Lo que significa que son

originadas por el DCEg p


G.703 Interfaces Digitales de tipo Jerárquico

• Interfaz Codireccional

• Interfaz de Reloj Centralizado

• Interfaz Contradireccional

Di t S b di dDirector Subordinado


G.703 (5)

C t í ti E1

( )Para velocidades mayores a 64 kbps los utilizados comúnmente son E1 y T1.

Características para un E1

Cabling Coaxial o un par simétrico (4 hilos)para cada direcciónp

Marca Balanceado: 3.0 VdcDesbalanceado: 2.37 Vdc

Espacio Balanceado: 0 Vdc +/- 0.237 VdcDesbalanceado: 0 Vdc +/- 0.3 Vdc

Ancho delCaracterísticas para un T1

Ancho del pulso 488 nsec

Codificación AMI o HDB3

Cabling co-direccionalMarca 3.0 VdcE i 0 Vd +/ 0 30 VdEspacio 0 Vdc +/- 0.30 VdcAncho del

pulso 647 nsecpCodificación AMI (bipolar) o B8ZS


G.703 (6)( )Signal RJ45 Description DTE RJ45 BNC Description DTE BNCg p p

RxA Receive Input Negative 1 Receive Input Tip

RxB Receive Input Positive 2 Receive Ground Ring

Transmit OutputTxA Transmit Output Negative 4 Transmit Output Tip

TxB Transmit Output Positive 5 Transmit Ground RingTxB Transmit Output Positive 5 Transmit Ground Ring

S1 Transmit Ground 3

S2 Receive Ground 6


USB (1)( )• Utilizado en computadoras• Velocidades de 12 Mbps y 1.5 Mbps• USB 2 0 permite hasta 480 Mbps• USB 2.0 permite hasta 480 Mbps.• 4 hilos: 2 hilos de polarización y dos hilos de

señal.• Transmisión balanceada• Transmisión balanceada• Usado por el teclado, mouse, modems,

impresoras, scanners, CD-ROM.• Alcance máximo 5 metros• Alcance máximo 5 metros


USB (2)• Permite conectar hasta 127 dispositivos mediante

concentradores o hubs en topología de árbol.• Interfaz del tipo plug&play (cambio en caliente).• USB 2 0 permite conexión de dispositivos que• USB 2.0 permite conexión de dispositivos que

consumen hasta 2.5 W.


USB (3)USB (3)


USB (4)


USB USB (5)(5)( )( )


IEEE 1394 – FIREWIRE (1)( )Inventado por Apple.p ppUtilizado para conectar múltiples periféricos a un computador.computador.Permite agregar o quitar dispositivos en caliente sin tener que reiniciar el computador (cambio en caliente)tener que reiniciar el computador (cambio en caliente).Cada bus soporta hasta 63 dispositivos y se puede

fi d / á b lconfigurar en cadena y/o árbol.Dos versiones:– FireWire 400: hasta 400 Mbps– IEEE 1394b, FireWire 800: 800 Mbps


IEEE 1394 – FIREWIRE (2)( )La longitud máxima del cable entre dispositivos es 4.5 mts.Hasta 16 nodos en cadena, con 72 mts. de cable en total.Con fibra óptica FireWire 800 puede transmitir hasta una distancia de 100 mts. Conectores de 6 pines, para permitir alimentación por el bus, proporcionando o consumiendo hasta 45 w.Conectores de 4 pines sin alimentaciónFunciona con MAC y PC tipo IBM.


IEEE 1394 – FIREWIRE (3)( )

Aplicaciones: p– Videocámaras digitales

Di d– Discos duros– Cámaras fotográficas digitales– Audio profesional– Impresorasp– Scanners


AUIAUIili d d hUtilizado en redes Ethernet, para conectar un

computador al bus que forma parte de la red.Define un conector de 15 pines (DB-15).

Tarjeta de Red AUI

Par Trenzado


INTERFACES PARALELOS• CENTRONICS• CENTRONICS

• Dispone de 8 líneas de datos, cada una de ellas con surespectiva señal de referencia Las líneas de datos trabajanrespectiva señal de referencia. Las líneas de datos trabajancon lógica positiva.

• Tres señales de handshake son indispensables para la• Tres señales de handshake son indispensables para latransferencia de datos:

STROBE: señal generada por el computador que indica que lasSTROBE: señal generada por el computador que indica que laslíneas de datos contienen información. Esta señal es activada enbajo.ACKNOWLEDGE: señal generada por el periférico, quemediante un pulso en bajo indica que los datos han sidorecibidosrecibidos.BUSY: señal generada por el periférico, que mediante un pulsoen alto indica que no puede recibir más datos.


CENTRONICS

PCDATOS

PC PERIFÉRICODATA STROBE

ACK

BUSY


CENTRONICS


CENTRONICSSe dispone de un conector de 36 pines, de los cuales

t d tili dno todos son utilizados.Todas las condiciones del interfaz están basadas enniveles TTL, en los que el tiempo de subida y debajada debe ser menor a 2 microsegundosbajada debe ser menor a 2 microsegundos.El pulso de STROBE, origina la activación de la

ñ l d BUSY L i d l ñ l dseñal de BUSY. La presencia de la señal deACKNOWLEDGE, origina la desactivación de laseñal de BUSY, la misma que a su vez, determina elfin del pulso ACK.fin del pulso ACK.


CENTRONICS


ALTERACIONES DE LA SEÑALINTERFERENCIA INTERSIMBOLOINTERFERENCIA INTERSIMBOLO

Un canal de transmisión siempre tiene un ancho de bandalimitado y por tanto dispersa o expande los pulsos digitaleslimitado, y por tanto dispersa o expande los pulsos digitalesque lo atraviesan.Cuando el ancho de banda de canal es muy superior alCuando el ancho de banda de canal es muy superior alancho de banda de los pulsos, la dispersión va a ser mínima.Si el ancho de banda del canal es cercano al de la señal laSi el ancho de banda del canal es cercano al de la señal, ladispersión excederá la duración del símbolo y causará quelos pulsos se traslapen (Interferencia Intersímbolo – ISI).p p ( )El ISI causa una degradación al rendimiento del sistema,especialmente a velocidades de transmisión altas.pEs una forma impredecible de interferencia ya que elamplificar el nivel de la señal no garantiza disminuir losp gerrores por el ISI


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (2)En el transmisor, los símbolos representados porniveles de voltaje son codificados y filtrados paraniveles de voltaje son codificados y filtrados paracumplir con la restricción del ancho de banda.El l d i ió i i di ib idEl canal de transmisión tiene reactancias distribuidasque distorsionan los pulsos transmitidos.Para compensar la distorsión, el filtro del receptor seconfigura de forma que sea un filtro ecualizadorconfigura de forma que sea un filtro-ecualizador.La función de transferencia total del sistema H(f),estará dada por las funciones de transferencia deltransmisor, canal y receptor., y p


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (3)

Dispersión de los símbolos en un medio de transmisión

Señal recibida vs Señal transmitidaSeñal recibida vs. Señal transmitida


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (4)Nyquist diseñó una forma de pulso tal que no se produzca ISIal detectar la señal.al detectar la señal.Demostró que el ancho de banda teórico mínimo paradetectar una señal R símbolos por segundo sin ISI es R /2detectar una señal Rs símbolos por segundo sin ISI es Rs/2Hz., lo cual ocurre cuando la función de transferencia H(f)del sistema tiene una forma rectangulardel sistema tiene una forma rectangular.Cuando la función de transferencia sea de esta forma con un

h d b d l t l d 1/2T (Filt id l d N i t)ancho de banda lateral de 1/2T (Filtro ideal de Nyquist) sutransformada inversa de Fourier (de H(f)) será de la formah(t) i (t/T)h(t) =sinc (t/T).El pulso sinc (t/T) es conocido como pulso ideal de Nyquist.


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (5)


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (6)Nyquist demostró que con esta forma de pulsos esposible evitar el ISIposible evitar el ISI.El muestreo entre dos pulsos sucesivos tiene quedarse exactamente en los puntos de cruce por cero.Conclusión: Para un sistema de comunicación con unConclusión: Para un sistema de comunicación con unancho de banda Rs/2 Hz es posible transmitir Rssímbolos por segundo sin ISI (Teorema de Nyquist)símbolos por segundo sin ISI (Teorema de Nyquist).La tasa de símbolos por Hz es 2 símbolos/s/Hz.En la práctica no es posible construir un filtro idealcomo el de Nyquistcomo el de Nyquist.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (7)Filtro realizables, denominados de Nyquist, son:

Coseno levantadoCoseno levantadoRaíz de coseno levantado

El filtro coseno levantado tiene un ancho de banda ajustableEl filtro coseno levantado tiene un ancho de banda ajustableque posee un ancho de banda de W a 2W.El f t (f t d ll ff) l i l h d b d dEl factor α (factor de roll off) relaciona el ancho de banda deeste filtro con el ancho de banda ideal W.

α = Wo/W - 1Donde:W es el ancho de banda de NyquistWo es el ancho de banda utilizado realmenteWo es el ancho de banda utilizado realmente


INTERFERENCIA INTERSÍMBOLO (8)El factor de roll off indica el exceso del ancho de bandasobre el ancho de banda ideal.Mientras α es más pequeño más eficiente va a ser latransmisión.Una forma alternativa de expresar el ancho de bandaefectivo es:

Wo = ½(1 + α)VsDonde Vs es la velocidad de la señal e igual a 1/Ts.o de Vs es a ve oc dad de a se a e gua a / s.Valores de roll off utilizados en comunicaciones varíanentre 0,2 a 0,4., ,El ancho de banda obtenido es variable, depende de α ypuede estar entre ½Vs y Vs.p ½ y


ALTERACIONES DE LA SEÑALFLUCTUACIÓN DE FASE (JITTER)

La inestabilidad en la señal de reloj puede determinar unaLa inestabilidad en la señal de reloj puede determinar unafluctuación de la fase de la misma con respecto a losinstantes previstosinstantes previstos.Aparece en los sistema sincrónicos de transmisión digitald bid i t i i ió d bit t ldebido a una incorrecta sincronización de bit entre loselementos de la red, fundamentalmente repetidores

ti lti l ódregenerativos, multiplexores y módems.La fluctuación de fase se presentará como unestrechamiento y alargamiento de la anchura de los pulsos.Este “temblor” de la señal será visualizable gracias a la

i i d l llpersistencia de la pantalla.5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

FLUCTUACIÓN DE FASE (JITTER)

Tj To 0,5 UI pp1 UI (unit interval) Jitter(pp) = Tj/To x 100 %

Ciclo de Reloj

(pp) j

Variación del JitterVariación del Jitter5/10/2011 Ing. Pablo Hidalgo

FLUCTUACIÓN DE FASE - JITTERS di i i dSe distinguen tres tipos de jitter:– No sistemático, Propio o aleatorio: Algunas de sus causas son ruido

aleatorio en los componentes debido a irregularidades en los contactosy en las superficies de las juntas, ruido de fase en los circuitos lógicosdebido a las incertidumbres de transición y también debido a ladebido a las incertidumbres de transición, y también debido a ladiafonía resultante de la operación de otros sistemas adyacentes. Estetipo de jitter no es correlativo y no se acumula a lo largo del camino dep j y gtransmisión. Su influencia sobre la calidad de transmisión es pequeña.

– Sistemático, dependiente de la secuencia o condicionado por elsistema: Tiene gran importancia para la calidad de la transmisión, puesconstituye la porción principal del jitter total. Algunas de las causas

l i i l i t f i i t í b l l i ió lque lo originan son la interferencia intersímbolo y la variación en laexcitación de los circuitos tanque.


FLUCTUACIÓN DE FASE - JITTERJitt d bid l j tifi ió jitt d ll– Jitter debido a la justificación o jitter de relleno:Principalmente es generado por el proceso llevado a cabo por losmultiplexores de orden alto (PDH). Debido a las diferencias demultiplexores de orden alto (PDH). Debido a las diferencias develocidad entre las señales tributarias entrantes a un multiplexorde orden alto, éste se ve forzado a efectuar una inserción de bits

l id d d dpara compensar esas velocidades. En razón de que este agregadode información no es constante ni lineal se provoca un ciertojitter en la señal digital multiplexadajitter en la señal digital multiplexada.

El jitter se puede visualizar con un osciloscopio a travésdel llamado Diagrama del ojodel llamado Diagrama del ojo.Para pruebas y mediciones exactas se necesitani t t d b i l d i tinstrumentos de prueba especiales, que puedan registrarcambios pequeños y/o esporádicos del jitter, así comoprobar la tolerancias de los sistemas al jitterprobar la tolerancias de los sistemas al jitter.


DIAGRAMA DEL OJO (1)L i f i d l l lú fLas imperfecciones del canal se evalúan frecuentemente pormedio del diagrama del ojo, que es una técnica de mediciónexperimental para determinar la cantidad promedio deexperimental para determinar la cantidad promedio deinterferencia.Es un gráfico que resulta de la medición de la respuesta de ung q psistema de comunicaciones a una señal aleatoria en bandabase.E l l i l d l il i l ñ l di i lEn el canal vertical del osciloscopio se conecta la señal digitalcaptada por el receptor.En el canal horizontal se conecta una onda tipo “diente deEn el canal horizontal, se conecta una onda tipo diente desierra” a una frecuencia igual a la velocidad de la secuenciadigital.gEl ancho de la apertura del centro indica el período de tiempoen que se puede hacer un muestreo para la detección del niveld l ñ lde la señal.


DIAGRAMA DEL OJO (2)El punto óptimo de muestreo corresponde a la parte centrald l j d d l b t ti l l á d A ídel ojo, donde la abertura vertical es la más grande. Aquí setiene el mayor margen de protección contra el ruido.La presencia de ISI hace que se produzca el cierre del ojo.La cantidad relativa de cierre en el momento del muestreoda una indicación de la degradación causada por el ISI.La presencia de ruido provocará que el diagrama del ojo sea p ese c a de u do p ovoca á que e d ag a a de ojo secierre y se vuelva más difuso.Si no se produce filtrado de la señal es decir si el ancho deSi no se produce filtrado de la señal, es decir si el ancho debanda del sistema es infinito, entonces la respuesta delsistema serán pulsos de forma rectangularsistema serán pulsos de forma rectangular.


DIAGRAMA DEL OJO (3)( )La amplitud DA es la medida deLa amplitud DA es la medida dela distorsión causada por el ISI.El rango de tiempo señalado porJT , existente entre los cruces porcero de diferentes señales, es lamedida del jitter del sistemamedida del jitter del sistema.MN indica el margen de defensacontra el ruido.ST indica el margen de defensacontra errores de muestreo.


ALTERACIONES DE LA SEÑALDISTORSIÓN

Es la alteración de la señal debido a la respuestaEs la alteración de la señal debido a la respuestaimperfecta del sistema. A diferencia del ruido y lainterferencia la distorsión desaparece cuando la señalinterferencia, la distorsión desaparece cuando la señaldeja de aplicarse.El di ñ d d d ió ( li d )El diseño de redes de compensación (ecualizadores)reduce la distorsión.

RUIDOSon señales aleatorias e impredecibles de tipo eléctricooriginadas en forma natural dentro o fuera del sistema.


cap3 cd octubre 201222

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