Transmisión de Datos

MODOS DE TRANSMISION

Para transmitir información de un equipo a otro, es conveniente saber como se van a comunicar los equipos, y qué modos de transmisión hay para mandar o recibir dicha información.

• Comunicación paralelo: Este modo de transmisión es mucho más rápida que la comunicación paralelo, ya que un conjunto de bits a transmitir se envían simultáneamente. Como consecuencia, cabe destacar que es necesaria la utilización de tantos conductores físicos necesarios para la comunicación en paralelo. Son utilizadas sobretodo en comunicaciones de corta distancia.

• Comunicación serie: La comunicación serie se transmite bit a bit, en un solo conductor, lo que reduce drásticamente la velocidad de transmisión, no obstante, al usar un solo conductor, ahorramos bastante cable, lo que hace rentable su utilización en largas distancias.

SINCRONISMO

Es preciso que la fuente y el destino de los mismos, en su más amplia acepción, posean una base de tiempos común a fin de otorgar el mismo valor al 1 y 0 de cada instante. 

• Asíncrono: En esta transmisión el emisor decide cuando va a enviar el mensaje por la red, mientras que el receptor no sabe en que momento le puede llegar dicho mensaje, para esto se utiliza un bit de cabecera que va al inicio de cada carácter y uno o dos bits de parada que van al final de ese mismo carácter, esto se hace con la finalidad que tanto el emisor como el receptor puedan sincronizar sus relojes y poder decodificar el mensaje. En este tipo de transmisión no se maneja mucha velocidad ya que cada carácter es transmitido de uno en uno y por lo tanto puede ser un poco lenta. 

• Síncrono: A diferencia de la transmisión asíncrona, en este tipo de transmisión no se utilizan bits de inicio o parada, aquí para evitar la desincronización lo que se usa son relojes que permiten que los bits se envíen a una velocidad constante que es dictada por los pulsos del reloj; cabe resaltar que en este tipo de transmisión antes de enviar cualquier dato se debe primero enviar un grupo de caracteres de sincronía para que el receptor sepa que va a recibir un mensaje.

MODOS DE COMUNICACIÓN

• Simplex: La transmisión sólo se realiza en un sentido, sin posibilidad de realizarlo en el opuesto. Este modo es de muy escaso uso en transmisión de datos, salvo en telecontrol, telemetría...

• Semi-duplex: La transmisión se lleva a cabo alternativamente en un sentido u otro, exigiendo un cierto tiempo para cada inversión, que reduce la eficiencia del sistema. Esta forma se adapta a las aplicaciones de tipo pregunta/respuesta. 

• Full-Duplex: Consiste en la transmisión simultánea e independiente en ambos sentidos. Esta forma de intercambio de información es mucho más eficiente que la anterior y se utiliza en aplicaciones que exigen un empleo constante del canal de comunicaciones y un tiempo de respuesta elevado como son las interactivas y la telefonía. Es habitual, en el nivel de las comunicaciones industriales de campo, que se desdoble el medio de transmisión en un canal de transmisión y otro de recepción. 

DETECCIÓN DE ERRORES

• Paridad: Es el método más simple. Consiste en enviar un bit adicional para que el conjunto sea par o impar y así detectarlo y saber si se ha enviado correctamente el mensaje. Los códigos de paridad de 1 bit no detectan errores de 2 bits, puesto que cambiar 2 bits no afecta la paridad. Sin embargo, los códigos pueden detectar errores en cualquier número impar de bits, pero prácticamente la capacidad de detección de errores de los códigos de paridad de 1 bit se detiene después de los errores de 1 bit.

• Checksum: Éste método consiste en realizar la suma de los bytes del mensaje tanto en el emisor como en el receptor, comparando los resultados.

• Hamming: Los códigos de Hamming están basados en la adición de p bits de paridad a un código de distancia 1 de n bits de datos, obteniéndose un nuevo código de n+p bits. En este nuevo código se realizan p detecciones de paridad en bits de datos seleccionados del mismo, obteniéndose un bit de paridad 1 o 0 según el número de unos sea par o impar. 

• El número p de bits de paridad añadidos ha de ser suficiente para permitir la detección del error en las n+p posiciones. Dado que con p bits se obtienen 2p combinaciones, se ha de cumplir la relación 2p>n+p+1. 

• El código final a transmitir estará compuesto por la suma de los bits de datos más los bits de paridad. Dentro del código de Hamming, los bits de paridad van ubicados, contando de derecha a izquierda, en las posiciones (en decimal) que son potencia de 2. Las posiciones restantes son ocupadas por los bits de datos. 

• El receptor del código de Hamming deberá realizar una serie de operaciones con los bits recibidos mediante ecuaciones preestablecidas para determinar si la palabra de código recibida tiene error y en cual bit, o si por el contrario, la palabra de código no tiene error.

• CRC (cyclic redundance code): la técnica CRC se basa en la división binaria. En esta técnica, se añaden bits redundantes en la unidad de datos de forma que los todo el conjunto sea divisible exactamente por un número binario determinado, en el destino los datos recibidos son divididos por ese mismo número, si en ese caso no hay resto de la operación, el dato es aceptado, si apareciera un resto de la división, el dato se entendería que se ha corrompido y se rechazará. La técnica añade unos bits de CRC, de la siguiente manera en tres pasos básicos:

• En primer lugar se añade una tira de n ceros, siendo n el número inmediatamente menor al número de bits del divisor predefinido (que tiene n+1 bits).

• El segundo paso es dividir la nueva unidad de datos por el divisor predefinido usando un proceso de división binaria, el resto que quedara sería los bits de CRC a añadir.

• El tercer paso es sustituir los n bits añadidos en el paso primero por los n bits del resto de la operación del segundo paso, el dato final será divisible exactamente por el divisor predefinido. La imagen muestra el esquema del proceso.

MÉTODOS DE ACCESO AL MEDIO

• CSMA/CD: És el método de escucha a la portadora y detección de colisión. Los terminales escuchan el medio de transmisión compartido por los equipos para ver si hay comunicación. Si hay otra comunicación se espera y si no, se pone a transmitir. Si hay otro equipo transmitiendo se produce una colisión de señales.

• Token: Éste método utiliza una trama o testigo, que pasará por todos los equipos ofreciendo paquetes de datos. Los equipos detectan si hay algún paquete para ellos y de ser así lo recibe y si no, le pasa la trama o testigo al siguiente equipo, y así sucesivamente.