Capa fisica

Capa Física

Contenidos
1. Introducción 2. Bases Teóricas de la comunicación de datos 3. Medios de Guiados 4. Medios No guiados 5. MODEM Capa física en las LAN Capa física en Ethernet

1. Introducción
Objetivo de la Capa física: Llevar un flujo de bits desde una máquina a otra, utilizando para ello algún medio físico. Modelo simplificado de la comunicación de datos:
Mensaje EntradaTransductor Entrada Señal de Entrada Señal Enviada Señal Recibida Señal de Salida Mensaje Salida Transductor Salida

1.1 Efectos Negativos en la Tx
Atenuación: debilitamiento de la señal
En los medios guiados la señal decae en forma logarítmica La pérdida se expresa en decibeles por km.

Distorsión por retardo: deformación de la señal
Las distintas componentes en frecuencia de una señal viajan adiferentes velocidades

Tx

Canal

Rx

Ruido: Suma de señales no deseadas que se insertan entre el emisor y el receptor
Varios tipos: ruido térmico, diafonía, ruido impulsivo.

Ruido

Atenuación

Distorsión

2. Bases teóricas de la comunicación
La señal y su representación
Señal: manifestación de magnitud física Se propagan por diferentes medios La teoría de la información estabasada en las series e integrales de Fourier
f (t ) =
an = 2 T
T

Bases teóricas ... (cont)
Las señales sinusoidales
f(t)= A sen(ωt+Φ) A: Amplitud ω: frecuencia Φ: fase
La frecuencia se mide en ciclos por segundo (hertz)

∞ ∞ 1 2πn 2πn a 0 + a n sen t + bn cos t 2 T T n =1 n =1

f (t ) sen
0

2πn t dt T

bn =

2 T

T

f ( t ) cos
0

2πn t dt T

1

Ancho de Banda(Bandwidth)
En señales análogas es la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de las frecuencias disponible en un canal de comunicación Se mide en hertz El ancho de banda de una señal es una medida de cuan rápidamente ella fluctúa con respecto al tiempo. A mayor ancho de banda más rápida es la variación de la señal

Ancho de Banda (ejemplos 1)
El audio humano está entre 50Hz y 20KHz Unaconversación se entiende aún si se restringe a un rango entre 1KHz y 3KHz
La redes telefónicas se basan en este característica y pueden usar micrófonos y parlantes de menor calidad (4KHz) Calidad es similar a la radio AM

Los medios de transmisión tiene su propio ancho de banda y pueden filtrar señales

Ancho de Banda (cont)
Para señales digitales es la cantidad de datos que pueden sertransferidos por una conexión en una determinada cantidad de tiempo
En otras palabras en la razón de bits de la conexión o enlace También se conoce como capacidad del canal (throughput)

Ancho de Banda (ejemplos)
Conexión MODEM 56k ISDN 64k Serial RS-232 (max) USB 1.1 full speed Serial ATA IrDA BlueTooth 2 Wireless 802.11 b Wireless 802.11g Ethernet (10Base-X) Bits 53.3 kbps 64 kbps 230.4 kbps 12Mbps 1200 Mbps 72 kbps 3 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 10 Mbps

Se mide en bits por segundos (bps)
También se usan bytes por segundo (Bps)

La relación se produce ya que las señales digitales se representan con señales analógicas

NOTA: En telecomunicaciones 1 kbps = kbit/s = 1000 bit/s y no 1024 bit/s

Ancho de Banda (ejemplos 2)
Conexión Wireless 802.16 (Wimax) PCI-Express (x1) Firewire USB 2.0Fast Ethernet Gigabit Ethernet 10 Gigabit Ethernet AGP (x8) Serial ATA (SATA-300) eSATA Bits 70 Mbps 250 Mbps 400 Mbps 480 Mbps 100 Mbps 1 Gbps 10 Gbps 2.133 Gbps 300 Mbps 2.4 Gbps

Capacidad de un canal
El término ancho de banda se usa para referirse a la capacidad (throughput) de un sistema. El término capacidad es mejor para referirse a la cantidad de datos que pasa por un sistema Lacapacidad de un canal de datos es la medida de su velocidad de transmisión, usualmente medida en bits por segundo (bps)
A mayor ancho de banda, mayor velocidad de transmisión

NOTA: En telecomunicaciones 1 kbps = kbit/s = 1000 bit/s y no 1024 bit/s

2

Retardo (Delay , Latency )
Tiempo que toma enviar mensajes desde un extremo a otro
En las LAN se mide en milisegundos En Internet se pasa por...