|
|
Tanto para el caso de la transmisión serie como de la paralela, la determinación del instante de tiempo en que cada bit es recibido es una cuestión fundamental para su reconocimiento correcto. Observando la Figura ??-(a), que muestra cómo sería la recepción de la componente de frecuencia fundamental de una señal digital en banda base que transporta la peor secuencia de bits transmitida a través de un enlace sin ruido, apreciaremos que el mejor momento para medir el valor de la señal recibida es justo en la mitad de la recepción de cada bit.
Para encontrar dichos instantes el emisor y el receptor utilizan sendos relojes. El del emisor indica cuándo enviar el siguiente bit y el del receptor cuándo medir el valor de la señal recibida. Ademas, para que la transmisión sea posible dichos relojes deben poseer la misma frecuencia, es decir, han de estar sincronizados. En una transmisión paralela el problema de la sincronización se resuelve enviando la señal producida por el reloj (la señal de reloj) a través de una línea diferente, dedicada. En el caso de la transmisión serie esto no es posible, y se emplean dos técnicas simultáneamente: (1) el envío previo de bits de sincronismo y (2) la utilización de señales que incorporan sincronía, es decir, que transportan junto con lo datos la información de sincronismo.
Los bits de sincronismo (que pueden ser en realidad sólo 1) anteceden a los bits de datos y sirven para que el receptor sincronice inicialmente su reloj. Por ejemplo, en la Figura D.1 se muestra una señal digital que transporta un pulso de sincronismo [3] y 7 bits de datos (un carácter). Se ha supuesto que cuando la línea está inactiva (no se transmite nada), el nivel de señal recibido es 0, y que este es el nivel que representa también al bit 0. En la figura también aparece un bit de parada que representa el tiempo que la línea debe estar inactiva antes de transmitir un nuevo bit de inicio.
El bit de inicio indica que en el instante de tiempo tReset el reloj debe reiniciarse, y se ha supuesto que la precisión de los relojes del emisor y del receptor es suficiente como para que la pérdida de sincronismo no afecte a la recepción del séptimo y último bit de datos. Nótese que la duración del bit de inicio no puede utilizarse para ajustar el periodo del reloj porque el primer bit de datos no tiene por qué indicar cuándo finaliza el bit de inicio y comienza él (para comprender esto, basta con imaginar que en la Figura D.1 el primer bit de datos sea un 0).
El ejemplo de transmisión de un carácter que aparece en la Figura D.1 es también el ejemplo de una transmisión asíncrona. Señales de este tipo son las que se envían desde un teclado hasta la computadora cada vez que pulsamos una tecla. En este caso la fuente de datos genera caracteres en cualquier instante de tiempo y la secuencia de señalización mostrada en la Figura D.1 resulta la adecuada para su transmisión inmediata. Sin embargo, cuando el emisor genera secuencias de caracteres o en general secuencias de bits mucho más largas, el uso de bits de inicio y de parada insertados entre los distintos caracteres supone un overhead considerable.
Para atajar este problema la mejor solución es enviar cada carácter uno a continuación del otro, sin insertar bits de parada y de sincronismo. Esto es justamente lo que se realiza en la transmisión síncrona que permite así tasas de transferencia superiores. El problema que esto plantea es que las secuencias de caracteres pueden ser arbitrariamente largas y sería necesario utilizar relojes extremadamente precisos para garantizar que la pérdida de sincronismo (que siempre existe,) no afecte a la recepción de los bits.
Como se dijo al comienzo de esta sección, para solventar la pérdida de sincronismo se utilizan señalizaciones con información de sincronía. En principio cualquier señal digital aporta cierta cantidad de información de este tipo, pero en algunos casos puede ser insuficiente. Por ejemplo, en la Figura D.1 la transmisión de bits contrarios indica dónde comienza y acaba cada bit, pero esto no ocurre así cuando se reciben bit iguales. Consecuentemente, los problemas de sincronización aparecen cuando recibimos largas cadenas de unos o de ceros y por este motivo se dice que la señalización utilizada en la Figura D.1, que se conoce como señalización unipolar [8] porque la señal siempre tiene el mismo signo, no aporta información de sincronía.
En el resto de esta sección estudiaremos otras formas diferentes de señalización para datos digitales que poseen determinadas propiedades que las hacen adecuadas para contextos concretos. La primera de estas formas, la señalización unipolar, es utilizada cuando el enlace es capaz de transmitir energía en un único sentido* y cuando la combinación precisión del reloj versus longitud de la trama de datos no da lugar a desincronizaciones. Para aquellas situaciones donde esto no ocurre así se han ideado otras señalizaciones más eficientes.
