Fundamentos de Redes LI. Unidad IV Capa Física 4.1 Introducción

Transcripción

1 4.1 Introducción El Nivel físico corresponde al nivel 1 del modelo OSI. En este nivel se definen las características eléctricas, mecánicas y procedimentales de la comunicación en red. Es estrictamente necesaria su presencia en cualquier modelo. Las características de los conectores eléctricos, sobre qué frecuencias retransmitir, que esquema de modulación usar y parámetros de bajo nivel similares son especificados aquí.

2 4.1.1 Fundamentos La capa física determina la tasa de transferencia en bit/s, también conocido como capacidad del canal, ancho de banda digital, salida máxima o velocidad de conexión. Las principales funciones y servicios realizados por la capa física son: 1. Envío bit a bit entre nodos 2. Proporcionar un interfaz estandarizado para los medios de transmisión físicos, incluyendo:

3 4.1.1 Fundamentos Especificaciones mecánicas de los conectores eléctricos y cables, p. ej. longitud máxima del cable Especificación eléctrica de la línea de transmisión, nivel de señal e impedancia Interfaz de radio, incluyendo el espectro electromagnético, asignación de frecuencia y especificación de la potencia de señal, ancho de banda analógico, etc. Especificaciones para IR sobre fibra óptica o una conexión de comunicación wireless mediante IR Modulación

4 4.1.1 Fundamentos Codificación de línea Sincronización de bits en comunicación serie síncrona Delimitación de inicio y final, y control de flujo en comunicación serie asíncrona Multiplexación de Conmutación de circuitos Detección de portadora y detección de colisión utilizada por algunos protocolos de acceso múltiple del nivel 2 Equalización, filtrado, secuencias de prueba, forma de onda y otros procesados de señales de las señales físicas

5 4.1.1 Fundamentos Configuración de la línea punto a punto, multipunto o punto a multipunto Topología física de la red, por ejemplo en bus, anillo, malla o estrella Comunicación serie o paralela Modo de transmisión Simplex, half duplex o full duplex

6 4.1.2 Propiedades mecánicas, eléctricas y ópticas del medio de transmisión. Dependiendo de la naturaleza del medio, las características y la calidad de transmisión se verán limitadas de forma distinta. Así en un medio guiado será de éste del que dependerán, principalmente, la velocidad de transmisión, el ancho de banda y el espaciado entre repetidores. Sin embargo, en el caso de un medio no guiado resulta más determinante el espectro de frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.

7 4.2 Tratamiento de errores Ruido. El ruido puede ser considerado como datos sin significado; esto es, datos que no se están utilizando para transmitir una señal, sino que se producen simplemente como un subproducto no deseado de otras actividades. Ruido (física) es el ruido en electrónica y telecomunicación. En estos campos el ruido también es considerado como una señal indeseable que puede alterar los resultados deseados.

8 4.2 Tratamiento de errores Ruido. Ruido (comunicación) es la perturbación que sufre la señal en el proceso comunicativo, se puede dar a cualquiera de sus elementos, son las distorsiones del sonido en la conversación, o la distorsión de la imagen de la televisión, la alteración de la escritura en un viaje, la afonía del hablante, la sordera del oyente, la ortografía defectuosa, la distracción del receptor, el alumno que no atiende aunque este en silencio...

9 4.2 Tratamiento de errores Ruido. Ruido blanco. Señal cuyo espectro es plano en la banda de frecuencia de interés. Llamado así por analogía con el color blanco (equienergético) Ruido rosa. Utilizado en música. Consiste en ruido blanco filtrado para obtener un perfil espectral dado.

10 4.2.2 Interferencia. En las telecomunicaciones y áreas afines, la interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor. Superposición de ondas En la mecánica ondulatoria la interferencia es lo que resulta de la superposición de dos o más ondas, resultando en la creación de un nuevo patrón de ondas.

11 4.2.2 Interferencia. El principio de superposición de ondas establece que la magnitud del desplazamiento ondulatorio en cualquier punto del medio es igual a la suma de los desplazamientos en ese mismo punto de todas las ondas presentes. Esto es consecuencia de que la Ecuación de onda es lineal, y por tanto si existen dos o más soluciones, cualquier combinación lineal de ellas será también solución.

12 4.2.2 Interferencia. Si la cresta de una onda se produce en el punto de interés mientras la cresta de otra onda también arriba a ese punto (es decir, si ambas ondas están en fase), ambas ondas se interferirán constructivamente, resultando en una onda de mayor amplitud.

13 4.2.2 Interferencia. Si por el contrario, las ondas están desfasadas (es decir, la cresta de una onda encuentra un valle de otra en un mismo punto), ambas ondas se interferirán destructivamente, resultando en una onda de menor intensidad que cualquiera de las componentes.

14 4.2.2 Interferencia. En el caso más extremo, dos ondas de igual frecuencia y amplitud en contrafase (desfasadas 180º), que se interfieren, se anulan.

15 4.2.3 Diafonía. Se dice que entre dos circuitos existe diafonía, cuando parte de las señales presentes en uno de ellos, considerado perturbador, aparece en el otro, considerado perturbado. La diafonía, en el caso de cables de pares trenzados se presenta generalmente debido a acoplamientos magnéticos entre los elementos que componen los circuitos perturbador y perturbado o como consecuencia de desequilibrios de admitancia entre los hilos de ambos circuitos.

16 4.2.3 Diafonía. La diafonía se mide como la atenuación existente entre el circuito perturbador y el perturbado, por lo que también se denomina atenuación de diafonía. Inteligibilidad de la diafonía Atendiendo a como son percibidas las señales perturbadoras, generadas en un circuito como consecuencias de la diafonía, esta puede ser inteligible o no inteligible.

17 4.2.3 Diafonía. Como el mismo término indica, diafonía inteligible es aquella en que en el circuito perturbado se oye y se entiende la conversación que se cursa por el circuito perturbador. Hay casos en que la diafonía es ininteligible, con lo cual en el circuito perturbado solo se percibe como ruido. Esto sucede cuando la naturaleza de las señales transmitidas por ambos circuitos son distintas, por ejemplo: analógica en uno y digital en el otro o cuando se utiliza la multiplexación por división de frecuencia y no coinciden las portadoras de los sistemas de transmisión empleados en cada uno de los circuitos.

18 4.2.4 Atenuación. Se denomina atenuación de una señal, sea esta acústica, eléctrica u óptica, a la pérdida de potencia sufrida por la misma al transitar por cualquier medio de transmisión.

19 4.3 Sentido de la comunicación en línea. La comunicación es un fenómeno inherente a la relación grupal de los seres vivos por medio del cual éstos obtienen información acerca de su entorno y son capaces de compartirla haciendo partícipes a otros de esa información. La comunicación es un proceso de interrelación entre dos (o más) personas donde se transmite una información desde un emisor que es capaz de codificarla en un código definido hasta un receptor el cual decodifica la información recibida

20 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo

21 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Fuente: Es el lugar de donde emana la información, los datos, el contenido que se enviará, en conclusión: de donde nace el mensaje primario. Emisor o codificador: Es el punto (persona, organización...) que elige y selecciona los signos adecuados para transmitir su mensaje; es decir, los codifica para poder llevarlo de manera entendible al receptor. En el emisor se inicia el proceso comunicativo.

22 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Receptor o decodificador: Es el punto (persona, organización...) al que se destina el mensaje, realiza un proceso inverso al del emisor ya que en él está el descifrar e interpretar lo que el emisor quiere dar a conocer. Existen dos tipos de receptor, el pasivo que es el que sólo recibe el mensaje, y el receptor activo o perceptor ya que es la persona que no sólo recibe el mensaje sino que lo percibe y lo almacena.

23 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Código: Es el conjunto de reglas propias de cada sistema de signos y símbolos que el emisor utilizará para trasmitir su mensaje, para combinarlos de manera arbitraria porque tiene que estar de una manera adecuada para que el receptor pueda captarlo. Un ejemplo claro es el código que utilizan los marinos para poder comunicarse; la gramática de algún idioma; los algoritmos en la informática..., todo lo que nos rodea son códigos.

24 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Mensaje: Es el contenido de la información (contenido enviado): el conjunto de ideas, sentimientos, acontecimientos expresados por el emisor y que desea trasmitir al receptor para que sean captados de la manera que desea el emisor. El mensaje es la información.

25 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Canal: Es el medio a través del cual se transmite la información-comunicación, estableciendo una conexión entre el emisor y el receptor. Mejor conocido como el soporte material o espacial por el que circula el mensaje. Ejemplos: el aire, en el caso de la voz; el hilo telefónico, en el caso de una conversación telefónica. Referente: Realidad que es percibida gracias al mensaje. Comprende todo aquello que es descrito por el mensaje. Situación: Es el tiempo y el lugar en que se realiza el acto comunicativo.

26 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Interferencia o barrera: Cualquier perturbación que sufre la señal en el proceso comunicativo, se puede dar en cualquiera de sus elementos. Son las distorsiones del sonido en la conversación, o la distorsión de la imagen de la televisión, la alteración de la escritura en un viaje, la afonía del hablante, la sordera del oyente, la ortografía defectuosa, la distracción del receptor, el alumno que no atiende aunque esté en silencio. También suele llamarse ruido

27 4.3 Sentido de la comunicación en línea. Elementos del proceso comunicativo Retroalimentación o realimentación (mensaje de retorno): Es la condición necesaria para la interactividad del proceso comunicativo, siempre y cuando se reciba una respuesta (actitud, conducta...) sea deseada o no. Logrando la interacción entre el emisor y el receptor. Puede ser positiva (cuando fomenta la comunicación) o negativa (cuando se busca cambiar el tema o terminar la comunicación). Si no hay realimentación, entonces solo hay información mas no comunicación.

28 Sólo permiten la transmisión en un sentido. Un ejemplo típico es el caso de la fibra óptica; en estos casos se puede recurrir a sistemas en anillo o con doble fibra para conseguir una comunicación completa. Fundamentos de Redes LI Simplex.

29 En ocasiones encontramos sistemas que pueden transmitir en los dos sentidos, pero no de forma simultánea. Fundamentos de Redes LI Half dúplex.

30 4.3.3 Full dúplex. Dúplex es utilizado en las telecomunicaciones para definir a un sistema que es capaz de mantener una comunicación bidireccional, enviando y recibiendo mensajes de forma simultánea. La capacidad de transmitir en modo dúplex está condicionada por varios niveles: Medio físico (capaz de transmitir en ambos sentidos) Sistema de transmisión (capaz de enviar y recibir a la vez) Protocolo o norma de comunicación