Perturbaciones en Telecomunicaciones: Tipos y Soluciones

Atenuación

Pérdida de potencia de cualquier señal eléctrica al propagarse a través de un soporte físico, ya sea guiado o no. Es proporcional a la distancia y es función de la longitud del cable. Se mide en dB por unidad de longitud (dB/m).

Atenuación = 10log10(Pe/Pr), donde Pe es la potencia de la señal enviada y Pr es la potencia de la señal recibida.

Introduce dos aspectos importantes:

  1. La señal recibida debe tener un nivel suficiente para que los circuitos del receptor la detecten.
  2. Se requiere un nivel adecuado de relación señal/ruido para garantizar la calidad de transmisión.

Cuando estamos en medios no guiados, la atenuación es función de las condiciones atmosféricas.

Paliar efecto atenuación: En señales digitales se usan repetidores que reconstruyen la señal original. En señales analógicas se usan amplificadores que no permiten recuperar la señal, dado que el ruido inherente en las señales analógicas y en los circuitos lleva como consecuencia un límite en el número de amplificadores que se conectan. Esto limita la distancia máxima en este tipo de transmisiones.

Distorsión de Atenuación

Las señales se pueden descomponer en armónicos (conjunto de frecuencias). Estas frecuencias no se atenúan por igual. Los cables atenúan en mayor medida las frecuencias más elevadas. Se usan igualadores: dispositivos electrónicos que tienen una respuesta de atenuación-frecuencia inversa a la del soporte.

Distorsión de Retardo de Grupo

El retardo es el tiempo que necesita una señal o impulso para ir desde el emisor al receptor. Los componentes frecuenciales se propagan a diferentes velocidades, lo que hace que haya retardos y conlleva a una distorsión de la señal. Este efecto es crítico en señales digitales de alta velocidad, ya que se van a recibir unos bits antes que otros y se producen interferencias entre símbolos, lo que limita la velocidad de propagación.

Ruido

Señal adicional que no procede de la fuente y se añade al circuito entre emisor y receptor.

Ruido Térmico

Debido a la agitación térmica de los electrones dentro de un conductor. Es función de la temperatura de trabajo y se le llama también ruido blanco porque se distribuye en el espectro de frecuencias. N=KTW, donde K es la constante de Boltzmann, T es la temperatura en Kelvin y W es el ancho de banda del medio.

Ruido de Intermodulación

Cuando hay elementos en el sistema de transmisión con función no lineal (hay frecuencias indeseadas). Ejemplo: amplificadores, bobinas. También en sistemas de modulación con distintas frecuencias cuando se superponen dos frecuencias de subcanales distintos.

Ruido Impulsivo

Aparece en forma de pulsos de corta duración y amplitud variable, comparable con la amplitud de la señal. Se produce como consecuencia de conmutaciones electromagnéticas bruscas. Es crítico en señales digitales.

Ruido de Cuantificación

Sucede al muestrear una señal y cuantificar su valor con un número máximo de bits por muestra. Al pasar de señales lógicas a digitales y viceversa. Es la diferencia entre el valor de la señal muestreada y el nivel de cuantificación.

Diafonía, Ruido de Cruce o Crosstalk

Pasa en cables metálicos y es debido al acoplamiento de los cables como consecuencia de fenómenos de inducción electromagnética. Diafonía (crosstalk): perturbación que se produce como consecuencia de un acoplamiento de tipo electromagnético entre líneas. Se hace más importante al aumentar la frecuencia. Para evitarlo se trenza cada par de cables y así se generan campos opuestos que se cancelan unos con otros. A mayor trenzado, mayor cancelación. El valor de la diafonía se expresa en dB y es la relación entre la señal perturbadora y la potencia de la señal inducida. En el caso ideal sería infinita.

Eco

La recepción de la información transmitida con un retardo y atenuada. Es debida a reflexiones en la línea. Se debe procurar que las uniones estén en buen estado y que haya un buen aislamiento.

Ruido de Interferencia

Aparece en sistemas radioeléctricos y es la interacción de sistemas en la misma banda de frecuencias.

Códigos de Detección y Corrección de Errores

  1. Códigos Correctores de Error: Incluyen información junto a los datos enviados y el receptor puede deducir el tipo de error y corregirlo.
  2. Códigos Detectores de Error: Añaden información pero no corrigen el error. El receptor solicita que se envíe de nuevo la información al emisor.

Paridad por Carácter o Vertical (VRC)

Si el número de 1s es par: paridad par, añade un 1; paridad impar, añade un 0. Si el número de 1s es impar: paridad par, añade un 0; paridad impar, añade un 1.

Paridad por Carácter Longitudinal (LRC)

Emisor y receptor, además del tipo de paridad, acuerdan el número de caracteres que componen el bloque.

Paridad Cruzada

Detecta errores simples, dobles, triples y cuádruples si no forman un rectángulo en la matriz de dígitos.

Paridad de Carácter Longitudinal (CRC)

Tratan las cadenas de bits como representación de polinomios.

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