Transmisión y multiplexación
En qué sentido circula la información, cómo se sincronizan emisor y receptor, y cómo se hace que un solo canal sirva para muchos.
Sentido de la transmisión: símplex, semidúplex y dúplex
| Modo | Sentidos | Simultaneidad | Ejemplo típico |
|---|---|---|---|
| Símplex | Uno solo, siempre el mismo | No procede | Emisión de televisión o radio |
| Semidúplex (half duplex) | Los dos | No: uno u otro, por turnos | Walkie-talkie |
| Dúplex (full duplex) | Los dos | Sí, a la vez | Llamada telefónica |
La consecuencia práctica está en la corrección de errores. En símplex el receptor no tiene canal de vuelta, así que si algo se pierde no hay manera de pedirlo otra vez: solo caben mecanismos de corrección hacia adelante. En dúplex el receptor puede confirmar o reclamar mientras el emisor sigue enviando, y la corrección es inmediata y continua.
Para el examen
Símplex: un solo sentido
Semidúplex: los dos sentidos, pero por turnos; el walkie-talkie
Dúplex: los dos a la vez; el teléfono
Transmisión síncrona y asíncrona
El receptor necesita saber dónde empieza y dónde acaba cada unidad de información. Hay dos maneras de resolverlo. En transmisión asíncrona, cada carácter se envía envuelto en bits de inicio y de fin que lo delimitan: el receptor se sincroniza de nuevo con cada carácter. En transmisión síncrona no se envían esas marcas por carácter; emisor y receptor comparten un ritmo común y los datos fluyen de forma continua, y es el receptor quien separa el flujo de bits en bytes.
La asíncrona es más sencilla y tolerante, porque cada carácter se apaña solo, pero gasta ancho de banda en bits que no llevan información. La síncrona es más rápida, precisamente por ahorrarse esos bits extra, y es la que se usa cuando hay un caudal grande y sostenido.
El nombre engaña. Asíncrono no significa sin sincronismo, significa que el sincronismo se restablece en cada carácter con sus bits de inicio y de fin.
Para el examen
Asíncrona: marca cada carácter con bits de inicio y parada
Síncrona: manda bloques con reloj común
Cuál aprovecha mejor el enlace: la síncrona
Transmisión en serie y en paralelo
En transmisión en paralelo los bits se organizan en grupos de longitud fija y se envían todos a la vez, cada uno por un hilo. Emisor y receptor tienen que estar conectados por tantas líneas como bits vayan en el grupo. Sobre el papel multiplica el ancho de banda por el número de hilos.
En la práctica se abandonó por dos motivos. Uno, tantos conductores juntos generan ruido e interferencias entre ellos. Y dos, el problema serio: los bits enviados a la vez no llegan a la vez, porque ningún hilo es exactamente igual al de al lado, y a alta velocidad ese desajuste hace imposible saber qué bits formaban el mismo grupo.
En transmisión en serie los bits salen de uno en uno, encolados por el mismo conductor. Es la que se impuso en todas partes, y es sobre ella sobre la que tiene sentido hablar de modo síncrono o asíncrono.
Para el examen
En serie: los bits van uno detrás de otro por un solo hilo
A alta velocidad y larga distancia: gana la serie
Por qué: el paralelo sufre desfase entre hilos
Multiplexación: muchos flujos por un solo medio
Multiplexar es mezclar varios flujos de datos independientes para enviarlos por un mismo medio y volver a separarlos al otro lado. El objetivo es aprovechar un canal que, dedicado a un solo flujo, se quedaría a medio gas. Hacen falta dos elementos: un multiplexor (MUX) que combina los flujos en la entrada y un demultiplexor (DEMUX) que en el otro extremo recoge lo que llega del medio y lo reparte a su destino correspondiente.
| Técnica | Qué reparte | Cómo se separan los flujos |
|---|---|---|
| FDM, por división en frecuencia | El espectro del canal | Cada flujo ocupa una banda de frecuencia distinta y viajan todos a la vez |
| TDM, por división en el tiempo | El tiempo del canal | Cada flujo tiene su turno; ocupa todo el canal, pero solo durante su intervalo |
| WDM, por división en longitud de onda | El espectro óptico de una fibra | Cada flujo va en un color de luz distinto. Es FDM aplicado a la fibra |
| CDM, por división en código | Nada: todos emiten a la vez y en toda la banda | A cada flujo se le asigna un código distinto que lo hace separable en el destino |
No confundas multiplexar con conmutar. Multiplexar es compartir un mismo enlace entre varios flujos; conmutar es elegir por qué enlace sale cada cosa. Una red de paquetes hace las dos.
Para el examen
FDM: por frecuencia
TDM: por turnos de tiempo
WDM: por longitud de onda, en fibra
CDM: por códigos