Perturbaciones en la Tansmisión
En transmisión de datos, el término perturbación se refiere al conjunto de actuaciones externas e internas sobre el sistema de transmisión que hacen que la señal recibida no sea exactamente igual a la emitida por el emisor. las perturbaciones pueden tener diferente origen y producir diferentes tipos de efectos sobre la señal que contiene la Información. algunos tipos de perturbaciones se producen solo en presencia de señal, mientras que otros tipos existen siempre con independencia de la señal. además, algunos tipos de perturbaciones tienen carácter aleatorio, mientras que otros dependen de alguno o varios de los elementos de la transmisión. a continuación repasaremos los principales tipos de perturbaciones.
Aunque hay muchas, las perturbaciones más significativas son:
- La atenuación y la distorsión en la atenuación.
- La distorsión de retardo.
- El ruido
- Interferencias Varias (naturaleza, estructurales, etc.)
Atenuación: Es la pérdida de potencia que se produce en el medio de transmisión por la longitud que esta presenta, pues la potencia de la señal recibida es inversamente proporcional a la distancia entre el transmisor y el receptor. En medios guiados esta atenuación es representado por la proporciona de la potencia transmitida y la potencia recibida:
A= log(Pt/Pr)
Donde:
A= atenuación
Pt=Potencia transmitida
Pr= potencia recibida
El problema de la atenuación afecta principalmente a las señales analógicas, y se puede solucionar o mejorar a través de técnicas de ecualización para un intervalo de frecuencias, o bien amplificando la señal a través de la implantación de amplificadores o repetidores en el medio para que restituyan la señal.
Distorsión de retardo: es un elemento perturbador de una señal producido por los sistemas electrónicos por los que pasa la señal. La distorsión se produce como consecuencia del tratamiento de la señal por los sistemas electrónicos debido a la no linealidad de los mismos. Los tipos más comunes de distorsión son:
- Distorsión de amplitud. se produce debido a que la respuesta en frecuencia de los sistemas electrónicos no es lineal y atenúa más unas frecuencias que otras.
- Distorsión de fase o de retardo. se produce cuando las diferentes componentes de frecuencia viajan por el medio de transmisión con diferentes velocidades de propagación debido a las propias características del medio.
- Distorsión armónica. es debida a que algunos circuitos producen armónicos que no existen en la señal original.
Ruido: En cualquier dato transmitido, la señal recibida consistirá en la señal transmitida modificada debido a las distorsiones introducidas por el sistema de comunicación y a las señales no deseadas que se insertarán entre algún punto entre el emisor y el receptor.
- Ruido Térmico: Es producido por la agitación térmica de electrones dentro del medio conductor (los propios componentes electrónicos.
- Ruido de Intermodulación: Consiste en que cuando distintas frecuencias comparten el mismo medio de transmisión provocan entre sí señales de ruido (amplicadores, moduladores, etc).
- Ruido Impulsivo: Se trata de impulsos discontinuos de poca duración y de gran amplitud que afectan a la señal (chispas, aparatos electrónicos, automóviles, trenes, taladros, etc).
- Interferencias: este término se utiliza normalmente para señales no deseadas en los sistemas radioeléctricos, es decir, en los sistemas que transmiten la Información mediante ondas electromagnéticas propagadas por el aire. se podrían incluir aquí las perturbaciones producidas por fenómenos atmosféricos.
Para mejorar las transmisiones, frente a los tipos de perturbaciones descritas, lo más habitual es tratar de mejorar lo que se conoce como la relación señal-ruido, es decir, se intenta que la relación entre la potencia de la señal y la potencia del ruido sea lo más alta posible para que el ruido tenga una menor repercusión. Debido a la atenuación de propgagación, con la distancia puede reducirse drásticamente la relación señal-ruido. Para solucionarlo se recurre al uso de los dispositivos llamados repetidores, que se utilizan para aumentar la potencia de la señal y mejorar así la relación señal-ruido.
- Diafonía o Alteración de la Comunicación: Se produce cuando hay un acoplamiento entre líneas que transportan las señales. O que es lo mismo la transferencia indeseada de la potencia de la señal de un circuito de perturbados a otro circuito que lo llamamos perturbado. Existen distintos tipos de diafonías:
-NEXT: Near end Crosstalk o diafonía de extremo cercano. Es la medida de la perturbación producida en el extremo de un canal debido a la existencia de otro canal cercano. la perturbación se produce en el extremo de otro canal cercano muchas veces debido a malas terminaciones en los conectores. Para reducir este tipo de inducciones se usan pares trenzados. Este parámetro se representa en decibelios.
-FEXT: Far end Crosstalk o diafonía de extremo lejano. Es la medida de la perturbación en el extremo contrario al de la medición, producida por la existencia de un canal adyacente. La perturbación se origina en el extremo contrario y viaja por el medio de transmisión junto con la señal original y sufre la atenuación debida a la distancia. Por ello esta medida depende de la distancia y no es una referencia útil.
-PSNEXT: Power Sum Near Crosstalk o suma de potencias de la diafonía de extremo cercano. Actualmente existen transmisiones de datos que utilizan varios pares, como es el caso de las transmisiones a 1 Gbps sobre el llamado UTP de categoría 6 (ver el próximo capítulo). este parámetro mide el efecto de la diafonía de extremo cercano (NEXT) en un canal producido por el efecto de todos los canales cercanos.
-ELFEXT: Equal Level Far end Crosstalk o FEXT normalizado. Como se ha indicado, el parámetro FEXT no resulta una referencia fiable, ya que depende de la distancia. Para el cálculo del parámetro el FEXT se elimina el componente de atenuación, por lo que se consigue independizar dicho parámetro de la distancia.
Efecto del ruido sobre una señal digital
El ruido sobre una señal digital es el factor principal que limita una señal, el cual puede producir diversos efectos como son pérdida de datos, modificación y corrupción de Información, etc.
