Definiciones básicas en el campo de la transmisión de datos:
Transmisión analógica: aquella que usa señales que toman valores continuos (de un conjunto infinito de valores) a lo largo del tiempo (normalmente también continuo).
Transmisión digital: aquella que usa señales que toman valores discretos (de un conjunto finito de valores) a lo largo del tiempo (dividido usualmente en unidades elementales iguales).
Codificación (de canal): mecanismo de conversión de una señal digital a otra también digital más adecuada a un propósito determinado; generalmente para obtener alguna ventaja en su proceso de transmisión. Así, por ejemplo, puede desearse:
- Reducir el número de cambios en la señal transmitida (ancho de banda mínimo)
- Incluir información de temporización o sincronización
- Eliminar la existencia de componente continua
- Incluir cierta inmunidad al ruido o interferencia o, equivalentemente, cierta capacidad de detección/corrección de errores
Los medios de transmisión:
Los medios de transmisión son aquellas estructuras físicas que soportan la propagación de las ondas electromagnéticas asociadas a los bits (o a señales analógicas, también) a enviar de un punto geográfico a otro. Constituyen, por tanto, la infraestructura más básica de toda red de comunicaciones.
Con el fin de establecer algún criterio de cara a su clasificación y presentación, diremos que pueden ser guiantes y no-guiantes.
En los medios guiantes, el campo electromagnético asociado a la información transportada está confinado alrededor de la estructura física del medio. Están realizados a base de:
- Materiales de elevada conductividad eléctrica (cobre, aluminio, aleaciones, recubrimientos de plata, oro, etc.) o elevada conductividad óptica (vidrio silíceo)
- Materiales dieléctricos, no necesarios desde el punto de vista de transmisión pero sí para ejercer funciones de soporte mecánico, de aislamiento o de protección (polietileno, nylon, teflón, PVC, papel, encerado, cauchos, etc.).
Los tipos de medios guiantes son:
- Línea de pares paralelos
- Línea de pares trenzados
- Línea coaxial
- Fibra óptica
En los medios no-guiantes, el campo electromagnético asociado a la información transportada no está confinado y se extiende por el material de soporte que llamaremos éter (el espacio aéreo o el vacío).
En realidad, no existe medio de transmisión y estamos hablando de transmisión por ondas de radio (desde las de frecuencia más baja -VLF: Very Low Frequency- hasta las de frecuencia más elevada - micro-Waves-) o por ondas luminosas (usualmente infrarrojas o láser).
Se pueden describir cada uno de los medios de transmisión:
- Línea de pares paralela: formada por dos conductores que discurren próximos y paralelamente. De bajo coste, ofrecen características de transmisión muy limitadas (cifras meramente orientativas podrían ser: tasa de transmisión < 20 Kbit/s; distancia < 50 m). Sus principales desventajas son la captación de ruido, el acoplamiento con otras líneas próximas (diafonía) y las pérdidas por radiación a frecuencias elevadas.
- Línea de par trenzado: formada por dos conductores trenzados (retorcidos) sobre sí mismo. Su geometría cambiante reduce la captación de ruido, las pérdidas por radiación y la diafonía entre pares cercanos. De bajo coste, ofrece mejores características de transmisión que la línea de pares paralela (algunas cifras orientativas son: tasa de transmisión < 1 Mbit/s.; distancia < 100 m). Existen versiones de dicho tipo de línea sin pantalla (conductor cilíndrico que rodea el par), llamados UTP (Unshielded Twisted Pair), y con ella, llamados STP (Shielded Twisted Pair). Estos últimos ofrecen mejores características a un mayor coste. Ejemplos de utilización: la planta de abonado de la red telefónica, los cableados estructurados en edificios para comunicaciones de voz y datos.
- Línea coaxial: formada por un conductor cilíndrico y otro conductor en el interior que discurre axialmente al primero. Su geometría hace que el campo electromagnético quede prácticamente confinado en su interior, reduciéndose grandemente la captación de ruido e interferencias así como las pérdidas por radiación. El material dieléctrico existente entre ambos conductores, necesario para mantener la estructura mecánica de la línea, influye notablemente en sus características. Existen multitud de líneas coaxiales disponibles en el mercado con prestaciones que aumentan con el grosor de los conductores y la bondad del material dieléctrico (cifras meramente orientativas podrían ser: tasa de transmisión de 10 Mbit/s a 1 Gbit/s; distancias de 200 m a varios km). Ejemplos de utilización: distribución local de señales de TV y radio en FM, enlaces de alta capacidad (troncales) en redes extensas
de telefonía y datos, conexión de terminales y controladores a ordenadores grandes (en desuso), redes locales Ethernet (en desuso).
- Fibra óptica: formada por una fibra (cilindro muy delgado) de vidrio silíceo cuyo índice de refracción disminuye de forma abrupta o suave en sentido radial, desde el centro hacia la periferia. Por ella se propaga, conducida por fenómenos de reflexión o refracción, una onda electromagnética de frecuencia muy elevada (en el rango de las ondas luminosas, visibles o no) actuando como portadora. Existen la fibra óptica monomodo y multimodo.
