1. CAPACIDAD DE CANAL
1.1. La velocidad máxima a la que se pueden transmitir los datos a través de una ruta de comunicación, o canal, en determinadas condiciones, se denomina capacidad del canal.
1.1.1. Velocidad de datos
1.1.1.1. Esta es la velocidad, en bits por segundo (bps), a la que se pueden comunicar los datos.
1.1.2. Ancho de banda
1.1.2.1. Este es el ancho de banda de la señal transmitida según lo restringido por el transmisor y la naturaleza del medio de transmisión, expresado en ciclos por segundo, o Hertz.
1.1.3. Ruido
1.1.3.1. Para esta discusión, nos preocupa el nivel promedio de ruido en la ruta de comunicación.
1.1.4. Tasa de error
1.1.4.1. Esta es la tasa a la que ocurren los errores, donde un error es la recepción de un 1 cuando se transmitió un 0 o la recepción de un 0 cuando se transmitió un 1
1.2. Ancho de banda de Nyquist
1.2.1. C=2B log(2) M
1.2.2. Si la velocidad de transmisión de la señal es 2B, entonces una señal con frecuencias no mayores que B es suficiente para transportar la velocidad de la señal
1.2.3. Dado un ancho de banda de B, la velocidad de señal más alta que puede transmitirse es 2B
1.3. Fórmula de la capacidad de Shannon
1.3.1. En igualdad de condiciones, al duplicar el ancho de banda se duplica la velocidad de datos
1.3.2. La presencia de ruido puede corromper uno o más bits
1.3.3. La velocidad de datos aumenta, entonces los bits se "acortan" en el tiempo
1.3.4. El resultado de Shannon es que la capacidad máxima del canal, en bits por segundo
1.3.5. C=B log(2) (1+SNR)
2. MEDIOS DE TRANSMISIÓN
2.1. Es la ruta física entre el transmisor y el receptor.
2.1.1. Se pueden clasificar como guiados o no guiados
2.1.1.1. Con medios guiados, las ondas se guían a lo largo de un medio sólido
2.1.1.1.1. Par trenzado de cobre, un cable coaxial de cobre o fibra óptica
2.1.1.2. Medios no guiados, que proporcionan un medio para transmitir señales electromagnéticas pero no las guían; esta forma de transmisión generalmente se conoce como transmisión inalámbrica.
2.1.1.2.1. La atmósfera y el espacio exterior
2.2. Las características y la calidad de una transmisión de datos están determinadas tanto por las características del medio como por las características de la señal
2.2.1. En el caso de los medios guiados, el medio en sí mismo suele ser más importante para determinar las limitaciones de la transmisión.
2.2.1.1. La transmisión y la recepción se logran mediante una antena. Para la transmisión, la antena irradia energía electromagnética al medio (generalmente aire), y para la recepción, la antena recoge las ondas electromagnéticas del medio circundante
2.2.1.1.1. Existen dos tipos de configuraciones para la transmisión inalámbrica: direccional y omnidireccional.
2.2.2. Para medios no guiados, el ancho de banda de la señal producida por la antena transmisora suele ser más importante que el medio para determinar las características de transmisión
2.3. Microondas terrestre
2.3.1. Las antenas de microondas generalmente se ubican a alturas sustanciales sobre el nivel del suelo para extender el rango entre las antenas y poder transmitir sobre los obstáculos que intervienen
2.3.1.1. Descripción física
2.3.1.1.1. El tipo más común de antena de microondas es el "plato" parabólico
2.3.1.2. Aplicaciones
2.3.1.2.1. El servicio de telecomunicaciones de larga distancia, como alternativa al cable coaxial o la fibra óptica
2.3.1.3. Características de transmisión
2.3.1.3.1. Cubre una parte sustancial del espectro electromagnético. Las frecuencias comunes utilizadas para la transmisión están en el rango de 2 a 40 GHz
2.3.1.3.2. Cuanto mayor sea la frecuencia utilizada, mayor será el ancho de banda potencial y, por lo tanto, mayor será la velocidad de datos potencial
2.4. Microondas por satélite
2.4.1. Se utiliza para conectar dos o más transmisores / receptores de microondas basados en tierra, conocidos como estaciones terrenas o estaciones terrestres
2.4.1.1. El satélite recibe las transmisiones en una banda de frecuencia (enlace ascendente), amplifica o repite la señal y la transmite en otra frecuencia (enlace descendente)
2.4.1.2. Un solo satélite en órbita operará en varias bandas de frecuencia, llamadas canales de transpondedor, o simplemente transpondedores
2.4.2. Descripción física
2.4.2.1. Un satélite de comunicación es, en efecto, una estación de relevo de microondas
2.4.3. Aplicaciones
2.4.3.1. El satélite de comunicación es una revolución tecnológica tan importante como la fibra óptica.
2.4.3.1.1. Distribución de televisión Transmisión telefónica de larga distancia Redes de empresas privadas
2.4.4. Características de transmisión
2.4.4.1. El rango de frecuencia óptimo para la transmisión por satélite está en el rango de 1 a 10 GHz.
2.5. Radio de difusión
2.5.1. La principal diferencia entre la radio de difusión y el microondas es que el primero es omnidireccional y el segundo es direccional
2.5.1.1. Descripción física
2.5.1.1.1. La radio de difusión no requiere antenas en forma de plato, y las antenas no necesitan montarse rígidamente en una alineación precisa.
2.5.1.2. Aplicaciones
2.5.1.2.1. Se usa para abarcar frecuencias en el rango de 3 kHz a 300 GHz.
2.5.1.2.2. Cubre el VHF y parte de la banda UHF: 30 MHz a 1 GHz
2.5.1.2.3. Cubre la radio FM y la televisión UHF y VHF
2.5.1.3. Características de transmisión
2.5.1.3.1. El rango de 30 MHz a 1 GHz es efectivo para las comunicaciones de difusión
2.5.1.3.2. Las ondas de radio emitidas son menos sensibles a la atenuación de la lluvia.
2.6. Infrarrojo
2.6.1. Las comunicaciones por infrarrojos se logran utilizando transmisores / receptores (transceptores) que modulan la luz infrarroja no coherente
2.6.1.1. Los transceptores deben estar dentro de la línea de visión, ya sea directamente o por reflexión desde una superficie de color claro, como el techo de una habitación.
2.6.2. Una diferencia importante entre la transmisión de infrarrojos y de microondas es que la primera no penetra en las paredes
2.6.3. No hay problema de asignación de frecuencia con infrarrojos, porque no se requiere licencia.
3. SEÑALES PARA TRANSMITIR INFORMACIÓN
3.1. Dominio de tiempo
3.1.1. Vista como una función del tiempo, una señal electromagnética puede ser analógica o digital.
3.1.1.1. Una señal digital es aquella en la que la intensidad de la señal mantiene un nivel constante durante cierto tiempo y luego cambia a otro nivel constante
3.1.1.2. Una señal analógica es aquella en la que la intensidad de la señal varía de manera suave a lo largo del tiempo.
3.2. Fluidez de frecuencia
3.2.1. En la práctica, una señal electromagnética estará compuesta de muchas frecuencias
3.2.1.1. Análisis de Fourier, cualquier señal está compuesta de componentes a varias frecuencias, en las que cada componente es una sinusoide.
3.2.1.2. Al sumar suficientes señales sinusoidales, cada una con la amplitud, frecuencia y fase apropiadas, se puede construir cualquier señal electromagnética
3.2.1.3. Se puede demostrar que cualquier señal electromagnética consiste en una colección de señales analógicas periódicas (ondas sinusoidales) a diferentes amplitudes, frecuencias y fases.
3.3. Relación entre la tasa de datos y el ancho de banda
3.3.1. Cuanto mayor sea el ancho de banda, mayor será la capacidad de transporte de información.
3.3.2. Existe una relación directa entre la capacidad de transmisión de información de una señal y su ancho de banda
3.3.3. Cualquier forma de onda digital tendrá un ancho de banda infinito.
3.3.3.1. Cuanto mayor sea el ancho de banda transmitido, mayor será el costo
3.3.3.2. Limitar el ancho de banda crea distorsiones
4. TRANSMISIÓN DE DATOS ANALÓGICOS Y DIGITALES
4.1. Los términos analógico y digital corresponden, aproximadamente, a continuo y discreto.
4.1.1. Los datos analógicos toman valores continuos en algún intervalo
4.1.2. Los datos digitales toman valores discretos
4.2. Se utilizan con frecuencia en las comunicaciones de datos en al menos tres contextos: datos, señales y transmisión.
4.2.1. Datos digitales, señal digital
4.2.1.1. El equipo para codificar datos digitales en una señal digital es menos complejo y menos costoso que el equipo digital a analógico
4.2.2. Datos analógicos, señal digital
4.2.2.1. La conversión de datos analógicos a formato digital permite el uso de equipos modernos de transmisión y conmutación digital para datos analógicos.
4.2.3. Datos digitales, señal analógica
4.2.3.1. Algunos medios de transmisión, como la fibra óptica y el satélite, solo propagarán señales analógicas.
4.2.4. Datos analógicos, señal analógica
4.2.4.1. Los datos analógicos se convierten fácilmente en una señal analógica.
4.3. Señalización analógica y digital
4.3.1. Los datos se propagan de un punto a otro por medio de señales electromagnéticas
4.3.1.1. Una señal analógica es una onda electromagnética que varía continuamente y puede propagarse a través de una variedad de medios, dependiendo de la frecuencia
4.3.1.1.1. Cable de cobre, como par trenzado y cable coaxial, cable de fibra óptica; y propagación de la atmósfera o el espacio (inalámbrica).
4.3.1.2. Una señal digital es una secuencia de pulsos de voltaje que pueden transmitirse a través de un medio de cable de cobre
4.3.1.2.1. Un nivel de voltaje positivo constante puede representar un 0 binario y un nivel de voltaje negativo constante puede representar un 1 binario.
4.4. Transmisión analógica y digital.
4.4.1. La transmisión analógica es un medio para transmitir señales analógicas sin importar su contenido; las señales pueden representar datos analógicos
4.4.2. La transmisión digital, se ocupa del contenido de la señal. Una señal digital puede propagarse solo una distancia limitada antes de que la atenuación ponga en peligro la integridad de los datos