La comunicación de datos , incluida la transmisión y recepción de datos , es la transferencia de datos , transmitida y recibida a través de un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto . Ejemplos de tales canales son los cables de cobre , las fibras ópticas , las comunicaciones inalámbricas que utilizan el espectro de radio , los medios de almacenamiento y los buses informáticos . Los datos se representan como una señal electromagnética , como un voltaje eléctrico , una onda de radio , un microondas o una señal infrarroja .
La transmisión analógica es un método para transmitir voz, datos, imágenes, señales o información de video utilizando una señal continua que varía en amplitud, fase o alguna otra propiedad en proporción a la de una variable. Los mensajes se representan mediante una secuencia de pulsos mediante un código de línea ( transmisión en banda base ), o mediante un conjunto limitado de formas de onda que varían continuamente ( transmisión en banda pasante ), utilizando un método de modulación digital . La modulación de banda de paso y la correspondiente demodulación se realiza medianteequipos módem .
Las comunicaciones digitales , incluidas la transmisión y la recepción digitales , son la transferencia de una señal analógica digitalizada o de un flujo de bits nacido digital . [1] Según la definición más común, tanto los componentes de flujo de bits de banda base como de banda de paso se consideran parte de una señal digital ; una definición alternativa considera sólo la señal de banda base como digital y la transmisión de datos digitales en banda de paso como una forma de conversión de digital a analógico .
Los cursos y libros de texto en el ámbito de la transmisión de datos [1] , así como de la transmisión digital [2] [3] y las comunicaciones digitales [4] [5] tienen contenidos similares.
La transmisión digital o transmisión de datos pertenece tradicionalmente a las telecomunicaciones y la ingeniería eléctrica . Los principios básicos de la transmisión de datos también pueden cubrirse dentro del tema de las comunicaciones de datos en ciencias de la computación o ingeniería informática , que también incluye aplicaciones de redes informáticas y protocolos de comunicación , por ejemplo, enrutamiento, conmutación y comunicación entre procesos . Aunque el Protocolo de control de transmisión (TCP) implica transmisión, TCP y otros protocolos de la capa de transporte se tratan en redes de computadoras, pero no se analizan en ningún libro de texto ni en ningún curso sobre transmisión de datos.
En la mayoría de los libros de texto, el término transmisión analógica solo se refiere a la transmisión de una señal de mensaje analógica (sin digitalización) mediante una señal analógica, ya sea como una señal de banda base no modulada o como una señal de banda de paso utilizando un método de modulación analógica como AM. o FM . También puede incluir señales de banda base moduladas por impulsos analógicos sobre analógicos, como la modulación por ancho de impulsos. En algunos libros dentro de la tradición de las redes informáticas, la transmisión analógica también se refiere a la transmisión de banda de paso de flujos de bits utilizando métodos de modulación digital como FSK , PSK y ASK . Tenga en cuenta que estos métodos se tratan en libros de texto denominados transmisión digital o transmisión de datos, por ejemplo. [1]
Los aspectos teóricos de la transmisión de datos están cubiertos por la teoría de la información y la teoría de la codificación .
Los cursos y libros de texto en el campo de la transmisión de datos suelen tratar los siguientes temas y capas de protocolo del modelo OSI :
También es común ocuparse del diseño de capas cruzadas de esas tres capas. [7]
Los datos (principalmente, pero no exclusivamente, informativos ) se han enviado a través de medios no electrónicos (por ejemplo, ópticos , acústicos , mecánicos ) desde el advenimiento de la comunicación . Los datos de la señal analógica se han enviado electrónicamente desde la llegada del teléfono . Sin embargo, las primeras aplicaciones de transmisión electromagnética de datos en la época moderna fueron la telegrafía (1809) y los teletipos (1906), ambas señales digitales . El trabajo teórico fundamental en transmisión de datos y teoría de la información realizado por Harry Nyquist , Ralph Hartley , Claude Shannon y otros a principios del siglo XX se realizó teniendo estas aplicaciones en mente.
La transmisión de datos se utiliza en computadoras en buses de computadora y para comunicación con equipos periféricos a través de puertos paralelos y puertos serie como RS-232 (1969), FireWire (1995) y USB (1996). Los principios de transmisión de datos también se utilizan en medios de almacenamiento para la detección y corrección de errores desde 1951. El primer método práctico para superar el problema de recibir datos con precisión por parte del receptor utilizando un código digital fue el código Barker inventado por Ronald Hugh Barker en 1952 y publicado en 1953. [8] La transmisión de datos se utiliza en equipos de redes informáticas, como módems (1940), adaptadores de red de área local (LAN) (1964), repetidores , concentradores de repetidores , enlaces de microondas , puntos de acceso a redes inalámbricas (1997), etc.
En las redes telefónicas, la comunicación digital se utiliza para transferir muchas llamadas telefónicas a través del mismo cable de cobre o de fibra mediante modulación de código de impulsos (PCM) en combinación con multiplexación por división de tiempo (TDM) (1962). Las centrales telefónicas se han vuelto digitales y controladas por software, lo que facilita muchos servicios de valor agregado. Por ejemplo, la primera central telefónica AX se presentó en 1976. La comunicación digital para el usuario final utilizando servicios de Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) estuvo disponible a finales de los años 1980. Desde finales de la década de 1990, las técnicas de acceso a banda ancha como ADSL , módems por cable , fibra hasta el edificio (FTTB) y fibra hasta el hogar (FTTH) se han generalizado en las pequeñas oficinas y hogares. La tendencia actual es sustituir los servicios de telecomunicaciones tradicionales por comunicaciones en modo paquete , como la telefonía IP y la IPTV .
La transmisión digital de señales analógicas permite una mayor capacidad de procesamiento de señales . La capacidad de procesar una señal de comunicaciones significa que se pueden detectar y corregir errores causados por procesos aleatorios. Las señales digitales también se pueden muestrear en lugar de monitorearlas continuamente. La multiplexación de múltiples señales digitales es mucho más sencilla en comparación con la multiplexación de señales analógicas. Debido a todas estas ventajas, a la gran demanda de transmitir datos informáticos y a la capacidad de las comunicaciones digitales para hacerlo, y a que los recientes avances en los canales de comunicación de banda ancha y la electrónica de estado sólido han permitido a los ingenieros aprovechar plenamente estas ventajas, las comunicaciones digitales han crecido. rápidamente.
La revolución digital también ha dado lugar a muchas aplicaciones de telecomunicaciones digitales en las que se aplican los principios de la transmisión de datos. Los ejemplos incluyen telefonía celular de segunda generación (1991) y posteriores , videoconferencias , televisión digital (1998), radio digital (1999) y telemetría .
La transmisión de datos, transmisión digital o comunicaciones digitales es la transferencia de datos a través de un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto. Ejemplos de dichos canales incluyen cables de cobre, fibras ópticas, canales de comunicación inalámbrica, medios de almacenamiento y buses informáticos. Los datos se representan como una señal electromagnética , como un voltaje eléctrico, ondas de radio, microondas o luz infrarroja.
Mientras que la transmisión analógica es la transferencia de una señal analógica que varía continuamente a través de un canal analógico, la comunicación digital es la transferencia de mensajes discretos a través de un canal digital o analógico. Los mensajes se representan mediante una secuencia de impulsos mediante un código de línea (transmisión en banda base) o mediante un conjunto limitado de formas de onda que varían continuamente (transmisión en banda pasa), utilizando un método de modulación digital. La modulación de banda de paso y la correspondiente demodulación (también conocida como detección) se lleva a cabo mediante un equipo módem. Según la definición más común de señal digital, tanto las señales de banda base como las de banda de paso que representan flujos de bits se consideran transmisión digital, mientras que una definición alternativa solo considera la señal de banda base como digital y la transmisión de datos digitales en banda de paso como una forma de señal digital. conversión a analógico. [ cita necesaria ]
Los datos transmitidos pueden ser mensajes digitales que se originan a partir de una fuente de datos, por ejemplo una computadora o un teclado. También puede ser una señal analógica, como una llamada telefónica o una señal de vídeo, digitalizada en un flujo de bits, por ejemplo utilizando modulación de código de impulsos (PCM) o esquemas de codificación de fuente más avanzados (conversión de analógico a digital y compresión de datos). . Esta codificación y decodificación de fuente se lleva a cabo mediante un equipo de códec.
En telecomunicaciones, la transmisión en serie es la transmisión secuencial de elementos de señal de un grupo que representa un carácter u otra entidad de datos . Las transmisiones en serie digitales son bits enviados a través de un solo cable, frecuencia o ruta óptica de forma secuencial. Debido a que requiere menos procesamiento de señal y menos posibilidades de error que la transmisión en paralelo, la velocidad de transferencia de cada ruta individual puede ser más rápida. Esto se puede utilizar en distancias más largas y se puede enviar fácilmente un dígito de control o un bit de paridad junto con los datos.
La transmisión paralela es la transmisión simultánea de elementos de señal relacionados a través de dos o más caminos separados. Se utilizan múltiples cables eléctricos que pueden transmitir múltiples bits simultáneamente, lo que permite velocidades de transferencia de datos más altas que las que se pueden lograr con la transmisión en serie. Este método generalmente se usa internamente dentro de la computadora, por ejemplo, los buses internos y, a veces, externamente para cosas como impresoras. La desviación de tiempo puede ser un problema importante en estos sistemas porque los cables en la transmisión de datos en paralelo inevitablemente tienen propiedades ligeramente diferentes, por lo que algunos bits pueden llegar antes que otros, lo que puede corromper el mensaje. Este problema tiende a empeorar con la distancia, lo que hace que la transmisión de datos en paralelo sea menos confiable para distancias largas.
Algunos tipos de canales de comunicación incluyen:
La comunicación en serie asíncrona utiliza bits de inicio y parada para indicar el inicio y el final de la transmisión. [9] Este método de transmisión se utiliza cuando los datos se envían de forma intermitente en lugar de en un flujo sólido.
La transmisión síncrona sincroniza las velocidades de transmisión tanto en el extremo receptor como en el emisor de la transmisión mediante señales de reloj . El reloj puede ser una señal separada o estar incrustado en los datos . Luego se envía un flujo continuo de datos entre los dos nodos. Debido a que no hay bits de inicio ni de parada, la velocidad de transferencia de datos puede ser más eficiente.