Sincronismo y canales de transmisión: espectro, filtros y medios

Sincronismo y mecanismos de transmisión

Sincronismo

Sincronismo: capacidad del receptor para saber de dónde empieza y termina cada unidad de datos. UB: bit, carácter, bloque o trama. Se consiguen según el mecanismo de envío:

1. Transmisión en paralelo

Transmisión en paralelo: unidad básica: el carácter; cada bit de la unidad de información se envía durante un tiempo por un circuito diferente (usado en ETD para imprimir).

2. Transmisión en serie

Transmisión serie: los bits de la unidad de información constituyen una sola señal y se envían por un mismo circuito físico (uso en larga distancia).

2.1 Transmisión de datos serie asíncrona

Transmisión de datos serie asíncrona: se transmite el carácter; se puede perder el sincronismo ya que se transmite carácter a carácter.

2.2 Transmisión de datos serie síncrona

Transmisión de datos serie síncrona: para comunicaciones de larga duración y flujo regular de información; no deben ser tan ineficientes.

Espectro de frecuencias

Espectro de una señal

Espectro de una señal: contenido de tonos puros armónicamente relacionados o componentes sinusoidales de frecuencias puras, y su representación gráfica da lugar a los espectros de amplitud y fase.

Una señal periódica es equivalente a la suma de las posiblemente infinitas señales sinusoidales armónicamente relacionadas que se obtienen de su desarrollo en serie de Fourier, el cual nos da el contenido espectral de la señal.

Señal determinista: no periódica, limitada en el tiempo, potencia media nula y energía finita.

Medios y canales de comunicación

Medio de comunicación

Medio de comunicación: medio por donde se propaga la señal de información.

Canal

Canal: conjunto del medio y especificaciones de tiempo, frecuencia y condiciones de uso que permiten el intercambio de información. Permite la propagación de la señal y su compartición, aunque esta se debilita y se retarda.

Canal de transmisión como filtro

Un canal de transmisión, al igual que un filtro, permite el paso a su través de señales de información pero dejando pasar solo una parte del espectro de la señal de entrada.

Canal o filtro ideal

Canal o filtro ideal: es el que filtra sin introducir distorsión en su banda pasante y trata por igual a las frecuencias. Si el filtro introduce distorsión no es ideal sino real; estas distorsiones pueden ser de amplitud, de fase o de retardo y de ambas. Esta distorsión puede corregirse con un filtro o red de compensación si no se han perdido componentes.

Tipos de filtros según su banda de paso

• Ideales: no existen; los componentes de la señal que caen dentro pasan y reciben el mismo trato, y los que caen fuera de ese rango no pasan.
• Reales: existen; tienen baja deformación, se atenuan fuertemente y según su frecuencia pueden ser de paso bajo, paso alto, paso de banda, banda estrecha o banda eliminada.

Amplificador

Amplificador: dispositivo que proporciona una señal de salida de mayor potencia o energía que su señal de entrada. Se usan para compensar la atenuación o la distorsión de un canal; poseen componentes activos. Se usan en transmisiones a larga distancia (hay un límite) y en regeneración repetitiva que se usa en señales digitales y regenera el impulso antes de que deje de reconocerse.

Deformaciones y ruido

Las deformaciones se deben a la discordancia entre las características espectrales de la señal y el canal. Suelen ser perturbaciones internas, externas, diafonías, ecos, intermodulación, interferencias y ruido, que puede ser blanco, impulsivo o cuantitativo.

Relación S/N: es una medida de calidad y se mide en escala logarítmica. El ruido, aunque sea pequeño, es muy perturbador y se mide en decibelios (dB); estos además se usan para expresar atenuación o ganancia.

Soportes materiales de los canales

Medios guiados

Medios guiados: en ellos la información se transmite por algún tipo de medio físico; suelen ser señales eléctricas u ópticas.

Cables par trenzado

Aislados y protegidos por una cubierta plástica coloreada, se basan en conducción eléctrica y están torsionados; el trenzado y la pantalla individual disminuyen la diafonía y las perturbaciones. Gran variedad, poco ancho de banda, atenuación grande, acceso indeseado fácil, robusto y de larga vida, poco alcance, costes de compra e instalación bajos; usado casi en todo menos en industrias.

Medios no guiados

Medios no guiados: en ellos las señales de información no están confinadas por ningún medio físico (ej.: microondas).

Cables coaxiales (antena)

Buena variedad, ancho de banda medio por cable, atenuación grande, poco alcance, ruido blanco y sin diafonías, poco sensibles a perturbaciones externas y radian poco, acceso indeseado fácil, robusto y de larga vida, costes de compra e instalación admiten comunicaciones integradas (vídeo, voz, datos).

Fibra óptica

Fibra óptica: ancho de banda alto, atenuación baja y constante, ancho de banda por distancia, velocidad de propagación muy alta, pocos errores, no transmiten descargas eléctricas, fiables en condiciones físicas extremas, dificultad de acceso, ocupan y pesan poco, flexible y resistente, resisten corrosión, vida larga.