Transmisión y perturbaciones

• Transmisión: es el proceso de enviar datos de un punto a otro a través de un medio (cable, fibra, ondas de radio, etc.).
• Perturbación: son los problemas o interferencias que pueden afectar a la señal durante su viaje y hacer que llegue distorsionada o con errores.

En este bloque vamos a profundizar en cómo se transmiten los datos en una red, qué tipos de transmisión existen, qué técnicas se utilizan y qué problemas pueden aparecer durante la comunicación.

Tipos de transmisión

Los tipos de transmisión se clasifican en función de distintos criterios: la naturaleza de la señal, el número de señales transmitidas y la dirección de la comunicación.

Según la naturaleza de la señal

1. Transmisión analógica
   - Señal continua en el tiempo.
   - Se caracteriza por su amplitud, frecuencia y fase.
   - Ejemplo: voz en una línea telefónica.
   - Inconveniente: más sensible al ruido.

**Ejemplo** de señal analógica

2. Transmisión digital
   - Señal discreta (0 y 1).
   - Más robusta frente a interferencias.
   - Ejemplo: datos en Ethernet o WiFi.
   - Inconveniente: necesita convertir la señal analógica a digital.

**Ejemplo** de señal digital

Según el número de señales simultáneas

1. Serie
   - Los bits viajan uno detrás de otro por una única línea.
   - Adecuado para largas distancias y simplifica el cableado.
   - Ejemplo: comunicaciones por puerto serial, USB, enlaces Ethernet (a nivel lógico).

Transmisión en serie: los bits viajan uno tras otro.

2. Paralelo
   - Varios bits se transmiten al mismo tiempo por diferentes conductores.
   - Adecuado para cortas distancias debido a problemas de sincronización y diafonía.
   - Ejemplo: antiguos buses de impresora, conexiones internas de PC.

Transmisión en paralelo: varios bits viajan al mismo tiempo.

Según la dirección de transmisión

1. Símplex
   - Comunicación en un solo sentido: emisor → receptor.
   - Ejemplo: emisión de TV por antena.

2. Half-Dúplex
   - Ambos extremos pueden transmitir, pero no simultáneamente.
   - Ejemplo: walkie-talkies; redes que usan un solo canal compartido.

3. Full-Dúplex
   - Transmisión simultánea en ambos sentidos.
   - Ejemplo: llamadas por teléfono, enlaces Ethernet modernos.

Modos de transmisión: símplex, half-dúplex y full-dúplex.

Técnicas de transmisión

Las técnicas de transmisión permiten adaptar los datos al medio físico. Podemos distinguir dos grandes grupos: digital y analógica.

Transmisión digital

Se basa en codificación de línea (cómo se representan los 0 y 1 en la forma de la señal).

1. NRZ (No Return to Zero)
   - Representa 1 por un nivel alto y 0 por un nivel bajo, sin retorno al cero entre bits.
   - Problema: largas secuencias de 0 o de 1 dificultan la sincronización.

Codificación NRZ.

2. Manchester
   - Cada bit tiene una transición en la mitad del periodo: garantiza sincronización.
   - Consume más ancho de banda, pero facilita la detección de bordes.

Codificación Manchester.

Transmisión analógica

Se usa una onda portadora (sinusoidal) y se modifica alguna de sus propiedades para transmitir la información.

1. AM / ASK (Amplitud) — la amplitud de la portadora varía según la señal.

Modulación en amplitud.

2. FM / FSK (Frecuencia) — la frecuencia de la portadora cambia para representar datos.

Modulación en frecuencia.

3. PM / PSK (Fase) — se modula la fase de la portadora (muy usada en sistemas digitales sobre portadora analógica).

Modulación en fase.

Perturbaciones en la transmisión

El medio de transmisión no es perfecto. La señal puede degradarse y llegar al receptor con errores. Los principales problemas son:

Atenuación

• Pérdida de energía de la señal conforme avanza por el medio.
• Causas: resistencia eléctrica, dispersión en fibras, pérdidas por conectorización mal hecha.
• Soluciones: repetidores, amplificadores, uso de medios con menor pérdida (fibra óptica).

Distorsión

• La señal se deforma porque diferentes componentes de frecuencia viajan a distintas velocidades (dispersión).
• Impacto: borrado de los pulsos o superposición entre símbolos (ISI — inter-symbol interference).
• Soluciones: ecualización, uso de codificaciones y filtros adecuados.

Ruido

Interferencia aleatoria que se suma a la señal original y puede provocar errores. Tipos frecuentes:

1. Ruido térmico: debido a la agitación térmica de los electrones dentro del conductor. Se distribuye uniformemente por todo el espectro de frecuencias, se le conoce como ruido blanco y no puede eliminarse.
2. Intermodulación: señales no deseadas con la misma frecuencia que la original compartiendo el mismo medio, provocan una suma o diferencia en esa frecuencia contaminando la señal original.
3. Diafonía: los conductores o líneas de transmisión próximos producen una acoplamiento entre los mismos debido al campo electromagnético que generan.
4. Ruido impulsivo: ruido no continuo que consiste en pulsos irregulares poca duración (varios segundos), causado por perturbaciones electromagnéticas externas. como picos breves de tensión producidos por motores, relés o descargas atmosféricas.

Soluciones: apantallamiento, pares trenzados, filtrado, corrección de errores (FEC), aislamiento y buenas prácticas de instalación.

Ejemplo práctico:

cables de red sin buena separación pueden sufrir diafonía si se colocan paralelos a cables eléctricos; la solución pasa por canalizaciones, separación y/o usar cable apantallado (FTP/STP).

Actividad

• AC 108 (RA1 / CE1a, CE1c y CE1d / IC1 / 3p). Identifica y documenta ejemplos reales de transmisión de datos y perturbaciones en redes locales, aplicando los conceptos vistos en clase.

  1. Busca ejemplos reales de los siguientes conceptos:

     • Tipos de transmisión: analógica, digital, serie, paralelo, simplex, half-dúplex, full-dúplex.
     • Técnicas de transmisión: NRZ, Manchester, AM, FM, PM.
     • Perturbaciones: atenuación, distorsión, ruido térmico, intermodulación, diafonía, ruido impulsivo.

  2. Para cada ejemplo, indica:

     • Dónde se encuentra (entorno doméstico, empresa, centro educativo, etc.).
     • Qué tipo de transmisión o perturbación representa.
     • Cómo afecta al funcionamiento de la red.
     • Qué solución se aplica o podría aplicarse.

  3. Presenta tus resultados en un documento con los siguientes elementos:

     • Tabla resumen con los ejemplos encontrados.
     • Imágenes o esquemas si es posible.