Multiplexación

La multiplexación es el conjunto de técnicas que permite la transmisión simultánea de múltiples señales a través de un único enlace de datos. Empleando un símil, es como si el enlace se puede compartir de forma similar a como una gran tubería de agua puede llevar agua al mismo tiempo a varias casas separadas.

Tramas

Las ranuras de tiempo se agrupan en tramas. Una trama está formada por un ciclo completo de ranuras de tiempo, incluyendo una o más ranuras dedicadas a cada dispositivo emisor. En un sistema con n líneas de entrada, cada trama tiene al menos n ranuras, con cada ranura asignada al transporte de datos de una línea de entrada específica.

Entrelazado

La TDM síncrona se puede comparar con un dispositivo de rotación muy rápido. A medida que la puerta se abre frente a un dispositivo, el dispositivo tiene la oportunidad de enviar una cantidad específica de datos (x bits) por enlace. La puerta se mueve de dispositivo en dispositivo con una velocidad constante y en orden fijo.

Bits de tramado

Debido a que el orden de la ranura de tiempo en la TDM síncrona no cambia de trama en trama, es necesario incluir muy poca información de sobrecarga en cada trama.

TDM Asíncrona

Surge para solucionar el problema que plantea la TDM síncrona de no usar toda la capacidad de la línea, lo que se produce cuando existen equipos que no están transmitiendo. Al igual que la síncrona, la TDM asíncrona permite multiplexar un cierto número de líneas de entrada a baja velocidad sobre una única línea de alta velocidad.

El término asíncrona (que significa sin tiempo) en transmisión, no debe entenderse o asociarse con falta de relojes (que son los elementos que se encargan de generar los pulsos que controlan los procesos), ya que en este tipo de transmisión, los sistemas que se comunican mediante transmisión asíncrona tienen relojes independientes de igual frecuencia.

En la transmisión síncrona se transmite una cadena de caracteres, consiguiendo velocidades de transmisión mayores y con mejor rendimiento que en el caso de las transmisiones asíncronas.

Verificación de Redundancia Cíclica (CRC)

Se basa en la división de patrones de bits. Los bits de redundancia se basan en realizar la división del dato por un divisor binario determinado. Para que sea válida, un CRC debe tener dos cualidades:

• Debe tener un bit menos que el divisor y añadirlo al final de la tira de datos.
• En el receptor debe ser exactamente divisible por el divisor anteriormente establecido.

Ancho de Banda

El ancho de banda se refiere al caudal de información que un canal puede transportar. Se mide en bps en el caso de señales digitales y en Hz para señales analógicas. Cuando las señales son analógicas, el ancho de banda se obtiene restando las frecuencias límites superior e inferior; por ejemplo, en el caso de la voz humana es de aproximadamente 3 Khz (3400 Hz – 300 Hz).

Velocidad de Modulación

La velocidad de modulación se define como el número máximo de veces que puede cambiar el estado de señalización en la línea. Se utiliza como unidad el baudio (en honor de E. Baudot), entendido como el número de elementos de señal o intervalos significativos que se transmiten por segundo.

Velocidad de Transmisión

Representa el máximo número de bits que pueden transmitirse por un determinado canal de datos durante un segundo. En el caso de que se haga corresponder a cada elemento de señal un bit de información, la velocidad de transmisión coincide con la velocidad de modulación.

Medios de Transmisión

Guiados

• Cable coaxial
• Par trenzado
• Fibra óptica

No guiados

• Radio
• Infrarrojo
• Bluetooth
• Satélite

Perturbaciones en la Transmisión

En cualquier sistema de comunicaciones se debe aceptar que la señal que se recibe diferirá de la señal transmitida debido a varias adversidades y dificultades sufridas en la transmisión. En las señales analógicas, estas dificultades pueden degradar la calidad de la señal. En las señales digitales se generarán bits erróneos; un 1 binario se transformará en un 0 y viceversa.

Las dificultades más significativas son:

La atenuación

En cualquier medio de transmisión, la energía decae con la distancia. En medios guiados, esta reducción de energía es por lo general exponencial y, por tanto, se expresa generalmente como un número constante de decibelios por unidad de longitud. En medios no guiados, la atenuación es una función más compleja de la distancia y es dependiente, a su vez, de las condiciones atmosféricas.

La distorsión de retardo

El nombre distorsión de retardo se debe a que la señal recibida está distorsionada debido al retardo variable que sufren sus componentes, y es especialmente crítica en la transmisión de datos digitales. Es un fenómeno debido a que la velocidad de propagación de una señal a través de un medio guiado varía con la frecuencia. Para una señal limitada en banda, la velocidad tiende a ser mayor cerca de la frecuencia central y disminuye al acercarse a los extremos de la banda. Por tanto, las distintas componentes en frecuencia de la señal llegarán al receptor en instantes diferentes de tiempo, dando lugar a desplazamientos de fase entre las diferentes frecuencias.

El ruido

Señales no deseadas que se insertarán en algún punto entre el emisor y el receptor. El ruido es el factor de mayor importancia entre los que limitan las prestaciones de un sistema de comunicación.

Ruido térmico

Provocado por la agitación térmica de los electrones. Está presente en todos los dispositivos electrónicos y medios de transmisión. Es función de la temperatura.

Ruido de intermodulación

Cuando señales de distinta frecuencia comparten el mismo medio de transmisión. Su efecto es la aparición de señales a frecuencias que sean suma o diferencia de las dos frecuencias originales. Se produce cuando existe no linealidad en el transmisor, es decir, si la salida es igual a la entrada multiplicada por una constante de forma ideal; en la realidad la salida es una función mucho más compleja.

Diafonía

Acoplamiento no deseado entre líneas, provocada por el acoplamiento eléctrico entre cables de pares cercanos.

Ruido impulsivo

Los ruidos antes descritos son de magnitud constante y razonablemente predecibles. Se puede idear un sistema de transmisión que les haga frente. Por el contrario, el ruido impulsivo es no continuo y está constituido por pulsos o picos irregulares de corta duración y de amplitud relativamente grande. Se generan por una gran diversidad de causas, por ejemplo, por perturbaciones electromagnéticas exteriores producidas por tormentas atmosféricas o por fallos y defectos en los sistemas de comunicación.

Teorema del Muestreo

También conocido como teorema de Nyquist-Shannon, indica que se puede reconstruir una señal a partir de las muestras tomadas siempre y cuando se cumplan dos condiciones:

• Que la señal de entrada al sistema esté acotada o limitada en banda.
• Que se tomen muestras de esta señal con al menos el doble de la frecuencia máxima de entrada.

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