La Capa Física: es la base de todas las redes.

• Se ocupa de transportar una corriente de bits por el canal de transmisión, de una máquina a otra.

Bases teóricas de la Comunicación de Datos: La información se puede transmitir por cables variando propiedad física, como voltaje ó corriente, que representadas como funciones del tiempo, permiten modelar comportamiento de señal y analizarla matemáticamente.

Análisis de Fourier. Limitación por Ancho de Banda

g(t), función periódica de T, puede representarse como Serie de Fourier ® g(t)= c0 + S ¥ [an.cos 2pnft + bn.sen 2pnft] = S ¥ [cn.cos (2pnft+fn)]    n=1 n=0  con, f=1/T [Hz]: frecuencia fundamental,  an y bn: Amplitudes de cos y sen del n-ésimo armónico, an= (2/T). dt nft t gT ). 2 cos( ). ( 0 ò p y bn= (2/T). dt nft sen t g T ). 2 ( ). ( 0 ò p    c0: Valor Medio de la señal, c0= (1/T). dt t g  T ò0 ). ( cn: Amplitud de armónico genérico, cn= [an 2 +bn 2 ] 1/2 , fn=arctang(bn/an)

Anchos de Banda (AB ó BW en Hz) limitados.

Atenuación Propiedad física del medio de tx, que disminuye los diferentes componentes de frecuencia (cn) en distinto grado, causando Distorsión,  Se asegura tx sin atenuación de 0 a fCORTE [Hz] (mismo efecto por filtro).

Velocidad de Ó Tasa de Modulación (Baud Rate: r en Baudios ó pulsos/seg).

Señalización: Cant. veces por seg. que la señal cambia su valor, no siempre = a Rb.

Velocidad de Información:  Ó Tasa Datos ó de Bits ( Bit Rate): Rb en bits/seg ó bps, según esquema

de codificación de los M niveles discretos de voltaje.

• R=Rb / log2M [baudios] ó Rb=r . log2M [bps] ® Tb= 1/Rb ;
• Aquí M=2 , binario,Þ r = Rb ® T8 bits= 8/r [seg] ® ffund= r/8 [Hz]
• Ej: AB LINEA TELEF.=[3400 – 300]=3100 Hz » 3000 Hz ® nMáx= 3000/[r/8]= 24000/r Þ “limitar el AB limita la velocidad de envío de datos, incluso en canales sin ruido”.

Tasa de Datos Máxima de un canal: Existen dos teoremas para calcular la tasa de datos máxima de un canal: teorema de  Nyquist y  Teorema de Shannon.

Medios de Transmisión: Existen diferentes medios de transmisión, entre los cuáles se encuentran los de Cable de cobre y fibra Optica. Los medios de transmisión pueden ser guiados o no guiados.

Ventanas de transmisión: según la atenuación de la F.O. debida a factores extrínsecos e intrínsecos (absorción de potencia por impurezas, como iones OH ).Existen 3 ventanas de l, de baja atenuación, a las que se puede transmitir: 0.85, 1.3 y 1.55 mm.

Ventajas respecto al cobre:

• AB más grande
• Baja atenuación (repetidores c/50 km, en lugar de 5 km)
• No afectada por carga del circuito ni por sustancias corrosivas
• No afectada por interferencia electromagnética (EMI)
• Más delgada y ligera.

Desventajas:

• Tecnología poco familiar
• Transmisión óptica es unidireccional
• Interfases más caras.

Transmisión Inalámbrica: Comunicación inalámbrica provee conectividad a usuarios móviles (laptops, notebooks, etc.) de LANs ó de e-mail.

Ondas electromagnéticas (EM) creadas por movimiento de electrones, se propagan por el espacio libre ( y aún en vacío).

Antecedentes Ecuaciones de Maxwell (1865) y observaciones de Hertz (1887).

Frecuencia [ f en Hz] Cantidad de oscilaciones por seg. de una onda EM.

Longitud de onda [l l en mm] Distancia entre dos máximos ó mínimos consecutivos.

Antenas Apropiadas a circuito eléctrico del transmisor difunden ondas EM que son captadas por receptor a cierta distancia.

Velocidad de la Luz c= 3.10 8 m/seg en el vacío; en el cobre ó F.O. v=2.10 8 m/seg. c=l l.f ® Si f=1 Mhz, Þ l=300 m.

• La cantidad de info que puede llevar una onda EM se relaciona con su ancho de banda. ® f=c/l ® df/dl= -c/l  2 Df= c.Dl/l 2
  • Si l= 1,3mm y Dl=0,17.10 –6  m ® Df=30 Thz.

• ITU-R se encarga de asignar las bandas del espectro para distintos fines, con acuerdos nacionales e internacionales.

Existen diferentes medios de transmisión inalámbrica.

Sistema Telefónico:

• PSTN (Public Switched Telephone Network) ó RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada)

Util para conectar redes de computadoras de área amplia (WANs), aunque diseñada para transimisión de voz humana.

1. Con cable local entre 2 computadoras ® 10 7/10 8 bps y BER=10 –12
2. Por línea telefónica discada ® 10 4 bps y BER »10 –5 Þ Rendimiento combinado de 11 órdenes de magnitud mejor en a.

• 1876: Alexander G. Bell patentó teléfono y funda Bell Telephone Company.
• 1878: Primera oficina (central) de conmutación manual en New Haven.
• Llamadas de Larga Distancia entre dos ciudades ® diagrama de Jerarquía de 2 niveles de oficinas centrales, que luego creció a 5 niveles

(Tributaria/C.Primario/C.Secundario/C.Terciario/C.Cuaternario) en Argentina)

ISDN de Banda Angosta (N-ISDN):

• ISDN (Integrated Services Digital Network): Red Digital de Servicios Integrados, RDSI, surgido en 1984 en CCITT, con meta de integración de servicios vocales y no vocales (datos, texto e imagen) digitales de extremo a extremo para el usuario. Disponible en USA, Europa, pruebas desde 1994 en Argentina. Disponible 2001.

ISDN de Banda Ancha ( B-ISDN + ATM ):

• B-ISDN ( Broadband ISDN ) consiste en un circuito digital virtual que transfiere paquetes de tamaño fijo  a 155 Mbps de origen a destino.

Satélites de Comunicaciones:

1962:Lanzamiento de primer satélite de comunicaciones (equivale a gran repetidora de microondas en el cielo).

Un Satélite contiene varios Transpondedores, que captan porciones del espectro, amplifican señal de entrada y la redifunde en otra frec. para evitar interferencia.

Haces Globales y Haces Pinceles ó Puntuales de f»10 2 km.