SISTEMA TX DE DATOS SEMANA 11

1. SISTEMA DE
TRANSMISIÓN DE DATOS
SESION 11:

2. Presentación del Docente:
JOSE EDUARDO TORRES VEGA
Coronel EP ( R )
Diplomado en Ciencia y Tecnología
Ingeniero Electrónico CIP
Maestro en Administración
PADE-ESAN en Logística
Diplomado en Seguridad y Salud Ocupacional
Docente Universitario a nivel pre grado y post grado
Consultoría y Asesoría en el Desarrollo de Servicios de
Telecomunicaciones y Telemática, Temas de Seguridad Integral
Elaboración de Estudio Teórico de Radiaciones No Ionizantes

3. Datos/Observaciones
Inicio
¿Quién de Ustedes, puede dar un ejemplo empírico
de un canal de comunicación?
¿Quién de Ustedes, conoce que es un Canal de
comunicación?

4. Datos/Observaciones
Utilidad
¿Qué Estudiante puede explicar el significado de “Canal de
comunicación discreta”?
¿Qué Estudiante puede dar un ejemplo empírico de un Canal de
comunicación discreta?
Presentación del Tema:
Definición y empleo de las reglas de codificación

5. Datos/Observaciones
Logro de la Sesión:
Al finalizar la sesión, el Estudiante explica las reglas de codificación mediante
ejemplos de su aplicación en la codificación de mensajes durante el
despliegue de un Sistema de comunicaciones
Utilidad del tema:
El estudiante emplea las reglas de codificación para la transmisión de
mensajes a través un Sistema de comunicaciones
¿Cuál es la utilidad que Ud. considera que tiene el desarrollo del tema durante la sesión
de clases?
Identificación por los alumnos de la Utilidad del tema a desarrollar:
Exposición por el Docente, de la Utilidad del tema:

6. Datos/Observaciones
CÓDIGOS DE BLOQUE
información paridad
k
n
n-k
Código(n,k)
Rc = k / n
Se adhieren con el objeto de
detectar o corregir errores
• LA CAPACIDAD DE UN CÓDIGO DE DETECTAR O CORREGIR ERRORES DEPENDE DE LA
DISTANCIA DE CÓDIGO

7. Datos/Observaciones
10110
11001
01111
d = 4
EL PESO DE UN CÓDIGO ESTÁ DADO POR EL NÚMERO DE ELEMENTOS DISTINTOS DE CERO
DE LA PALABRA DE CÓDIGO. PARÁMETROS IMPORTANTES DE UN CÓDIGO: RC, DISTANCIA Y
PESO
“Distancia mínima”
PROPIEDADES:
o LINEALIDAD: 1C1 + 2C2 ES PALABRA DE CÓDIGO DEBE CONTENER AL ELEMENTO
CERO.
o SISTEMÁTICO: LOS BITS DE PARIDAD SE AÑADEN AL FINAL DE LOS BITS DE
INFORMACIÓN.
o CÍCLICO: ES PALABRA CÓDIGO
 TAMBIÉN LO ES
]
,......,
,
[ 0
2
1 C
C
C
C n
n −
−
=
]
,
,...,
,
[ 1
0
3
2 −
−
−
= n
n
n C
C
C
C
C

8. Datos/Observaciones

9. Datos/Observaciones
▪ LAS CENTRALES TELEFÓNICAS DIGITALES REALIZAN LA CONMUTACIÓN DE AUDIO EN FORMA DIGITAL. LAS CENTRALES IP (IP
PBX, SOFTSWITCHES, ETC.) UTILIZAN LAS REDES DE DATOS PARA REALIZAR EL ENVÍO DE AUDIO ENTRE DISPOSITIVOS, A
TRAVÉS DEL ENVÍO DE PAQUETES DE DATOS.
▪ LOS CODECS SON LOS DISPOSITVOS QUE REALIZAN LA CODIFICACIÓN Y DECODIFICACIÓN DE LA VOZ. PUEDEN SER
CARACTERIZADOS POR DIFERENTES ASPECTOS, ENTRE LAS QUE SE ENCUENTRAN SU TASA DE BITS (BIT RATES), LA CALIDAD
RESULTANTE DEL AUDIO CODIFICADO, SU COMPLEJIDAD, EL TIPO DE TECNOLOGÍA UTILIZADA Y EL RETARDO QUE
INTRODUCEN, ENTRE OTROS. ORIGINALMENTE.
▪ LOS PRIMEROS CODECS FUERON DISEÑADOS PARA REPRODUCIR LA VOZ EN LA BANDA DE MAYOR ENERGÍA, ENTRE 300 HZ A
3.4 KHZ. ACTUALMENTE ESTE TIPO DE CODECS SON CARACTERIZADOS COMO DE “BANDA ANGOSTA” (NARROWBAND). EN
CONTRASTE, LOS CODECS QUE REPRODUCEN SEÑALES ENTRE 50 HZ Y 7 KHZ SE HAN LLAMADO DE “BANDA ANCHA”
(WIDEBAND). MÁS RECIENTEMENTE, ITU-T HA ESTANDARIZADO CODECS LLAMADOS DE BANDA SUPERANCHA
(SUPERWIDEBAND), PARA EL RANGO DE 50 HZ A 14 KHZ Y DE BANDA COMPLETA (FULLBAND), PARA EL RANGO DE 50 HZ A 20
KHZ [2]

10. Datos/Observaciones
TIPOS DE CÓDIGO:
o CÓDIGOS SISTEMÁTICOS:
LA PALABRA DE INFORMACIÓN APARECE DE FORMA EXPLICITA EN LA PALABRA CODIFICADA
o CÓDIGOS NO SISTEMÁTICOS:
LA PALABRA DE INFORMACIÓN NO APARECE DE FORMA EXPLÍCITA EN LA PALABRA
CODIFICADA.
o CÓDIGOS DE BLOQUE:
TODAS LAS PALABRAS TIENEN LA MISMA LONGITUD Y LA CODIFICACIÓN SE HACE DE FORMA
ESTÁTICA.
o CÓDIGOS LINEALES:
CUALQUIER COMBINACIÓN LINEAL DE PALABRAS DE CÓDIGO VÁLIDA PRODUCE OTRA PALABRA
VÁLIDA
o CÓDIGOS CÍCLICOS:
CUALQUIER DESPLAZAMIENTO CÍCLICO DE UNA PALABRA DE CÓDIGO DA LUGAR A OTRA
PALABRA DE CÓDIGO

11. Datos/Observaciones
CÓDIGOS DE PARIDAD:
▪ ES UN CÓDIGO SISTEMÁTICO.
▪ SOLO DETECTARÁ LOS ERRORES PRODUCIDOS EN UN NÚMERO IMPAR DE BITS.
▪ SE BASA EN AÑADIR UN BIT A LA SECUENCIA A ENVIAR, DE FORMA QUE EL NÚMERO DE
«1s» SEA PAR O IMPAR, DEPENDIENDO DEL TIPO DE PARIDAD:
o SI LA PARIDAD ES PAR, EL NÚMERO FINAL DE «1s» DEBE SER PAR: 1011101 1
o SI LA PARIDAD ES IMPAR, EL NÚMERO FINAL DE «1s» DEBE SER IMPAR: 1011101 0
CÓDIGOS m ENTRE n:
▪ ES UN CÓDIGO SISTEMÁTICO.
▪ SOLO DETECTARÁ LOS ERRORES PRODUCIDOS EN UN NÚMERO IMPAR DE BITS
▪ TODAS LAS PALABRAS DE CODIGO TIENEN LA MISMA LONGITUD DE m BITS, DE LOS
CUALES, n BITS SON «1s»
o 3 «1s» ENTRE 5 BITS: 011 01
100 11
111 00

12. Datos/Observaciones
CORRECCION DE ERRORES
LOS BITS AÑADIDOS, CONOCIDOS COMO DE REDUNDANCIA, HACEN POSIBLE DETECTAR
ERRORES Y DEDUCIR EL DATO QUE SE TRANSMITIÓ
FEC (FORWARD ERROR CORRECTION)
▪ SIGNIFICA CORRECCIÓN DE ERRORES A POSTERIORI Y SE UTILIZA EN SISTEMAS SIN
RETORNO O SISTEMAS EN TIEMPO REAL DONDE NO SE PUEDE ESPERAR A LA
RETRANSMISIÓN PARA MOSTRAR LOS DATOS.
▪ BÁSICAMENTE CONSISTE EN CODIFICAR EN EL TRANSMISOR CADA BLOQUE DE K BITS DE
LA TRAMA EN PALABRAS DE N BITS, SIENDO N>K. EL RECEPTOR DECODIFICA LAS
PALABRAS EN LOS BLOQUES ORIGINALES AUNQUE ÉSTOS TUVIESEN ALGÚN ERROR.

13. Datos/Observaciones
Técnicas de
detección y
correción de
errores
Detección
Códigos de
bloques
Lineales
Código de
Paridad
Cíclicos
Chequeo Ciclico
Redundante
(CRC)
Corrección
Códigos de
bloques
Lineales
Cíclicos
Chequeo Ciclico
Redundante
(CRC)
Código de
Hamming
Código
Convolucionales

14. Datos/Observaciones
Codificación de canal

15. Datos/Observaciones
La codificación de fuente adapta las fuentes para su transmisión digital con una serie de límites en tasa y
distorsión. La Codificación de Canal se realiza para reducir/eliminar los errores en la transmisión
(almacenamiento)- recepción (recuperación) del flujo de símbolos codificados procedente del codificador de
fuente.
Estrategias:
▪ FEC: Forward Error Correction:
Se hace uso de códigos (más complejos) que adicionalmente a la detección son capaces de corregir
errores. Se transmiten más bits de redundancia pero al reducirse las retransmisiones se compensa la tasa
efectiva total. Son los únicos a tener en cuenta en los sistemas sin canal de retorno (difusión,
almacenamiento, …)
▪ ARQ: Automatic Repeat reQuest:
Se hace uso de códigos que detectan errores y cuando aparecen se solicita la retransmisión hasta que
llega sin error. Interesa que ARQ esté en niveles inferiores de la pila de protocolos para reducir el tiempo
de reacción (espera de usuario) y los recursos consumidos. Se dispone de un código que detecta el mayor
número posible de errores ya que si se detecta un error lo que se hace es pedir una retransmisión por
parte del emisor, y si no se detecta error alguno, se supone que la secuencia de bits ha llegado sin
errores. Existen tres tipos principales de técnicas ARQ: ARQ de parada y espera; ARQ de envío continuo y
rechazo simple, y el ARQ de envío continuo y rechazo selectivo

16. Datos/Observaciones
▪ ARQ parada y espera:
o El emisor envía una trama y espera a que le llegue el asentimiento del receptor para enviar la
siguiente (es posible el funcionamiento de este sistema partiendo de hipótesis simplificadoras: flujo
unidireccional, los mensajes no se pierden–tiempo de espera-siempre se detectan los errores).
o El receptor puede enviar un asentimiento positivo (ACK): la trama me ha llegado sin errores; o bien
un asentimiento negativo (NAK): ha ocurrido un error.
o Si al emisor le llega un NAK, retransmite la última trama, en caso contrario transmite la siguiente. En
este sistema el emisor sólo tiene que tener en memoria la última trama que ha enviado ya que es la
única que tiene pendiente de ser asentida.

17. Datos/Observaciones
▪ ARQ de rechazo simple:
o El emisor no espera a recibir un asentimiento del receptor sino que continua transmitiendo tramas que a su
vez almacena en buffer hasta que sean asentidas: es una ventana deslizante en el emisor.
o Para diferenciar una trama de las demás, añade un número de secuencia supuestamente infinito, pero que
no aumenta el número de bits de redundancia.
o El receptor asiente cada trama con su número correspondiente lo que libera la trama correspondiente en el
buffer del emisor.
o Si una trama es errónea, el emisor vuelve atrás y retransmite a partir de esa trama; lo que hace inviable
este sistema para probabilidades de error elevadas.
o El receptor sólo tiene que almacenar una trama en su registro pues al final siempre le llegan en orden.

18. Datos/Observaciones
▪ ARQ de rechazo selectivo:
o Se repite solo las tramas con error. Para eso se usa el emisor del ARQ anterior: transmisión continua salvo
que solo se retransmite la trama defectuosa (lo sabe por el número de secuencia del asentimiento).
o El receptor se complica ya que ha de guardar en un registro todas las tramas posteriores a un error hasta
que le llegue la retransmisión de la trama para poder entregarlas el orden.
o Esto complica el sistema bastante: son necesarias ventanas deslizantes tanto en receptor como en emisor y
para probabilidades de error bajas no da una gran diferencia en eficacia respecto del sistema ARQ anterior.

19. Datos/Observaciones
▪ Medio a través del cual se puede transmitir/recibir información.
▪ Medio en el cual se puede almacenar/recuperar información
o Cables metálicos
o Fibras ópticas
o Espacio libre
o Ionosfera
o Discos magnéticos, discos ópticos, …
▪ Las entradas a un canal de comunicación son señales que se entregan a su salida.
▪ En otro lugar (medios de transmisión), en otro momento (medios de almacenamiento)
▪ Al existir una relación entre entrada y salida se puede modelar como un Sistema.
▪ Existen muchos factores que influyen en que la entrada no coincida con la salida:
o Atenuación
o No linealidad
o B limitado
o Propagación multitrayecto
o Ruido
o Defectos de medios físicos, …
▪ La relación entrada-salida en un canal de comunicación (sistema) suele ser compleja (relación estocástica).
CANAL DE COMUNICACIÓN

20. Datos/Observaciones
▪ Los canales continuos (variables continuas) se pueden discretizar al tener ancho de banda limitado.
▪ Relación entre alfabeto de entrada (X) y alfabeto de salida (Y)
▪ Un canal puede tener memoria (e.g., IES)
▪ Para un canal sin memoria y extensión de fuente de orden n o p(y|x)=∏p(yi|xi
CANAL DISCRETO

21. Datos/Observaciones

22. Datos/Observaciones

23. Datos/Observaciones

24. Datos/Observaciones

25. Datos/Observaciones
CAPACIDAD DE CANAL: CANAL BINARIO SIMÉTRICO

26. Datos/Observaciones

27. Datos/Observaciones

28. Datos/Observaciones

29. Datos/Observaciones

30. Datos/Observaciones
Teorema de capacidad de canal: ejemplo

31. Datos/Observaciones

32. Datos/Observaciones
Limites de la comunicaciones

33. Datos/Observaciones

34. Datos/Observaciones

35. Datos/Observaciones
Códigos de Canal

36. Datos/Observaciones

37. Datos/Observaciones
Códigos de Canal: corrección simple

38. Datos/Observaciones
Códigos de Canal: Decision soft o hard

39. Datos/Observaciones
Códigos de Canal: Tipos

40. Datos/Observaciones
Códigos de Canal: Entrelazado

41. Datos/Observaciones

42. Datos/Observaciones
Códigos lineales

43. Datos/Observaciones

44. Datos/Observaciones

45. Datos/Observaciones
Códigos lineales: codificación

46. Datos/Observaciones
Códigos lineales: Matriz generatriz

47. Datos/Observaciones

48. Datos/Observaciones

49. Datos/Observaciones

50. Datos/Observaciones
Códigos lineales: Código de Hamming

51. Datos/Observaciones

52. Datos/Observaciones

53. Datos/Observaciones

54. Datos/Observaciones

55. Datos/Observaciones

56. Datos/Observaciones
Códigos cíclicos

57. Datos/Observaciones

58. Datos/Observaciones

59. Datos/Observaciones

60. Datos/Observaciones
Códigos cíclicos: Matriz generatriz sistemática

61. Datos/Observaciones
Códigos cíclicos: Código BCH

62. Datos/Observaciones
Códigos cíclicos: Reed-Solomon

63. Datos/Observaciones
Códigos convolucionales

64. Datos/Observaciones

65. Datos/Observaciones

66. Datos/Observaciones

67. Datos/Observaciones

68. Datos/Observaciones

69. Datos/Observaciones

70. Datos/Observaciones

71. Datos/Observaciones
Códigos convolucionales: Decodificación Viterbi

72. Datos/Observaciones
Cierre:
Conclusiones Generales
1. La codificación procura garantizar la integridad de una comunicación.
2. La codificación de fuente es también llamada compresión y busca eliminar las
redundancias