Fundamentos de Transmisión de Datos: Modos, Modulación, Conmutación y Multiplexación

Conceptos Fundamentales de Transmisión de Datos en Telecomunicaciones

Modos de Transmisión

Los modos de transmisión definen la dirección y el flujo de la información entre el emisor y el receptor:

• Modo Símplex: El emisor solo emite la información al receptor (transmisión unidireccional).
• Modo Semidúplex (Half-Duplex): Los protocolos se encargan de otorgar el turno a cada máquina, permitiendo la transmisión en ambas direcciones, pero no simultáneamente.
• Modo Dúplex Total (Full-Duplex): La comunicación se puede efectuar simultáneamente en ambas direcciones.

Canales de Comunicación y Propagación

Un canal de comunicación es el medio físico o lógico por donde circulan las señales.

Definiciones Clave

• Señal: Se denomina señal a cada uno de los “carriles” por donde circulan las señales de información.
• Ancho de Banda: Es la gama de frecuencias necesarias para transmitir la señal sin distorsión. Las señales necesitan su propio ancho de banda.
• Número de Canales: El número de canales disponibles depende directamente del medio de transmisión utilizado.

Para optimizar y gestionar el uso de los canales en un medio de transmisión, se utilizan tres técnicas principales: modulación, conmutación y multiplexación.

Técnicas de Optimización de Canales

A) Modulación

Es un proceso mediante el cual la información (señal de banda base) se inserta en una onda portadora para facilitar su transmisión a través de un soporte físico.

Ejemplos Comunes de Modulación

• FM: Modulación de Frecuencia.
• AM: Amplitud Modulada.

Finalidades de la Modulación

• Facilitar la radiación y la propagación por los medios de transmisión.
• Reducir el ruido y las perturbaciones de la señal.
• Ordenar y dividir los medios de transmisión en canales de comunicación.

B) Conmutación

Proceso que realiza la interconexión de canales de transmisión o circuitos durante un tiempo necesario para transmitir señales, permitiendo compartir recursos de red.

Tipos de Conmutación

1. Conmutación de Circuitos:

   Establece un camino físico dedicado entre los puntos de origen y destino antes de la transmisión de datos. Consta de las siguientes fases:

   • Solicitud del circuito.
   • Confirmación del circuito.
   • Transmisión de información.
   • Desconexión del circuito.
2. Conmutación de Mensajes:

   Un mensaje completo se transmite pasando desde un punto inteligente de la red (nodo) al siguiente. El nodo libera el tramo anterior en cada paso para que otros mensajes puedan utilizarlo, y espera a que el siguiente tramo esté libre para transmitirlo a su vez (almacenamiento y reenvío).

3. Conmutación de Paquetes:

   El mensaje se fragmenta en unidades más pequeñas denominadas paquetes antes de ser enviado a través de la red. Si hay un error en un paquete, solo se reenvía el paquete dañado, optimizando la eficiencia.

C) Multiplexación

Es la transmisión simultánea de múltiples mensajes o señales en un solo canal de comunicación compartido.

En el punto de destino se necesita un sistema demultiplexor, que es el encargado de separar y distinguir las diferentes señales originales.

Tipos de Multiplexación

• Multiplexación por División de Tiempo (MDT/TDM):

  La anchura de banda total del medio de transmisión es asignada a cada canal durante un intervalo de tiempo específico (ranura temporal).

• Multiplexación por División de Frecuencia (MDF/FDM):

  El ancho de banda total del medio de transmisión se divide en porciones de frecuencia, asignando cada una de estas porciones a un canal diferente.