Como se ha introducido en el apartado anterior, para establecer la comunicación entre un emisor y un receptor, es necesaria la existencia de un canal a través del cual se hace el intercambio de información. 

El canal es, por lo tanto, el medio físico que permite el envío de señales entre los usuarios de un sistema de comunicación. Estas señales representan la información que deseamos transmitir, y pueden verse deterioradas por las características del medio físico que se utiliza para la transmisión y por la presencia de otros sistemas de comunicación, que inducen interferencia. 

Algunos medios de transmisión están más protegidos frente a la aparición de efectos de degradación de la señal que otros. Así, un sistema de transmisión de señales por cable coaxial o fibra óptica suele, en principio, estar más protegido frente al ruido y las interferencias que un sistema de transmisión vía radio. Por este motivo, el medio de transmisión condiciona el diseño de todos los elementos de un sistema de comunicaciones. Tanto el transmisor como el receptor deberían adecuar las características de las señales a las del sistema. Por ejemplo, la modulación que utilizará un sistema de transmisión vía radio deberá ser más robusta que la de un sistema por cable o por fibra óptica, ya que a priori las señales enviadas vía radio experimentarán una mayor degradación. 

A grandes rasgos, los tipos de canal de comunicación se pueden clasificar como: 

1. Guiados, por ejemplo usando un cable de cobre o fibra óptica (wired). 

2. No guiados, usando el aire como medio físico de propagación. Esto da lugar a las comunicaciones por radio (wireless). 

En general, los medios guiados ofrecen una mayor protección de la señal y, por lo tanto, permiten comunicaciones a mayores distancias y con mayor fiabilidad. Sus principales inconvenientes, sin embargo, son la necesidad de instalar las infraestructuras necesarias para cubrir a los diferentes usuarios, la imposibilidad de permitir movilidad entre transmisor y receptor, y la falta de flexibilidad para añadir o quitar nuevas fuentes y destinos a las comunicaciones. 

La elección de un medio físico u otro para el establecimiento de las comunicaciones depende de varios factores, entre los que destacan las razones históricas, las económicas, las tecnológicas y las propias características de la aplicación.

La transmisión de datos es una piedra angular de los sistemas de comunicación modernos. A medida que la tecnología evoluciona, los medios y métodos para enviar información se han diversificado, proporcionando soluciones adaptadas a diferentes necesidades. En este documento se abordan los medios de transmisión no guiados, los métodos de detección y corrección de errores, y los mecanismos de control de flujo, acompañados de ejemplos, costos, esquemas y un caso práctico.

2.1 Guiados 

Los medios de transmisión por cable utilizados con mayor profusión son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica.

2.1.1 Par trenzado, coaxial y fibra óptica 

El ancho de banda del par trenzado depende del grosor del cable y de la distancia que deba cubrirse sin amplificar. Típicamente, se pueden transmitir varios Mbps (1-5 Mbps) para distancias del orden de 1-3 km. El coste del par trenzado suele ser bajo y tiene excelentes prestaciones para cubrir distancias en interiores de edificios. Los cables trenzados más utilizados se conocen como categoría 5. Estos cables fueron introducidos en 1988 y tienen un ancho de banda de 100 MHz. También se han hecho populares los de la categoría 6 (250 MHz de ancho de banda) y la categoría 7 (600 MHz de ancho de banda). Esencialmente, la diferencia entre las diferentes categorías es el grosor del cable y el paso del trenzado (distancia entre cada uno de los cruces del cable).

El cable de fibra óptica está formado por varios hilos de fibra; cada uno de ellos puede transportar varias comunicaciones de forma simultánea. La fibra óptica se fabrica a partir de vidrio, y este vidrio es el medio a través del cual se propaga la luz que transporta la información. Para transmitir una secuencia de bits a través de una fibra óptica, se introducen pulsos de luz en uno de sus extremos y se detectan en el otro. La presencia de luz representa el símbolo lógico 1 y la ausencia, el símbolo 0. La distancia a la que puede propagarse el haz de luz a través de la fibra óptica depende de su transparencia, que a su vez depende de la calidad del vidrio. 

Actualmente, las fibras ópticas utilizadas para los sistemas de comunicación tienen una atenuación del orden de 0,35 dB por km, lo que significa que la cantidad de luz solo se reduce aproximadamente a la mitad después de recorrer 10 km. Esto significa que si se cambiara el agua de los océanos por el material de la fibra óptica, sería posible ver el fondo marino desde un avión. 

La atenuación de la fibra óptica depende de la longitud de onda de la luz. Si se representa en un gráfico la atenuación por km en función de la longitud de onda, se observa que existen unas regiones en las que la atenuación es mínima. Estas regiones se denominan ventanas, y determinan las longitudes de onda en las que se trabaja. Las longitudes de onda correspondientes a las tres primeras ventanas son 0,85 nm, 1,30 nm y 1,55 nm. El ancho de banda teórico que puede obtenerse en cada una de estas bandas de frecuencia oscila entre 25.000 GHz y 30.000 GHz. 

No obstante, con la tecnología actual no es posible alcanzar estos límites teóricos debido, principalmente, a la velocidad de los dispositivos transductores de señal eléctrica a luz y viceversa. El orden de magnitud que puede conseguirse con la tecnología actual está en torno a los 50 Gbps en tramos de 100 km de fibra óptica sin amplificar. Para conseguir tramos de gran longitud, es necesario interconectar fragmentos más pequeños de fibra. La conexión entre dos tramos puede hacerse mediante diferentes técnicas basadas en el alineamiento de las terminaciones o en su soldadura. En cualquier caso, siempre aparecen algunas pérdidas por reflexión de energía en los puntos de conexión. 

La generación de la luz puede hacerse mediante dispositivos láser o mediante diodos electroluminiscentes (LED). Los primeros dispositivos tienen una velocidad de conmutación mayor, por lo que pueden ofrecer tasas de datos superiores, y cubrir también longitudes mayores que con los LED. No obstante, el láser es sustancialmente más caro y tiene una vida útil menor. 

La fibra óptica ofrece múltiples ventajas respecto al cobre: 

• Inmunidad frente a las interferencias producidas por otros sistemas. 

• Capacidad de cubrir mayores distancias sin amplificación. 

• Menor peso y volumen. 

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Un cable con mil pares trenzados de 1 km de longitud tiene un peso aproximado de 8.000 kg; 2 fibras ópticas que puedan soportar el mismo número de canales pesan solo unos 100 kg. Este es el motivo por el que todas las nuevas infraestructuras de redes de cable tienden a hacerse principalmente en fibra óptica. Además, cuando una red ya existente debe ser ampliada, también suele sustituirse el cobre por fibra, ya que debido a que el volumen ocupado por la fibra es mucho menor, pueden aprovecharse las canalizaciones existentes aumentando el número efectivo de canales. 

Por otra parte, la fibra ofrece también comunicaciones más seguras debido a que es mucho más complejo interceptar las comunicaciones que con los cables de cobre.

2.2.1  Radiofrecuencia, microondas, satélite e infrarrojo

2.3  Métodos para la detección y corrección de errores

Los métodos para la detección y corrección de errores son fundamentales en los sistemas de comunicación para garantizar la integridad de los datos transmitidos. Los errores pueden generarse debido a interferencias, ruido o fallas en los medios de transmisión. Estos métodos identifican y, en algunos casos, corrigen los errores para mantener la calidad de la información.

2.3.1  Verificación de redundancia vertical (VRC), verificación de redundancia longitudinal (LRC) y verificación de redundancia cíclica (CRC)

2.4 Control de flujo 

El control de flujo es un mecanismo esencial en las redes de comunicación que regula la velocidad a la que los datos se envían entre un emisor y un receptor. Su objetivo principal es evitar la pérdida de datos y la congestión, asegurando una transmisión eficiente.

2.4.1 Tipos: asentimiento, ventanas deslizantes. Por hardware o software, de lazo abierto o cerrado