La capa Física
Los protocolos de la
capa superior de OSI preparan los datos desde la red humana para realizar la
transmisión hacia su destino. La capa física controla de qué manera se ubican
los datos en los medios de comunicación.
La función de la capa
física de OSI es la de codificar en señales los dígitos binarios que
representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y
recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra
óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red.
Objetivo:
La capa física de OSI
proporciona los medios de transporte para los bits que conforman la trama de la
capa de Enlace de datos a través de los medios de red. Esta capa acepta una
trama completa desde la capa de Enlace de datos y lo codifica como una
secuencia de señales que se transmiten en los medios locales. Un dispositivo
final o un dispositivo intermedio reciben los bits codificados que componen una
trama.
El envío de tramas a
través de medios de transmisión requiere los siguientes elementos de la capa
física:
- · Medios físicos y conectores asociados.
- · Una representación de los bits en los medios.
- · Codificación de los datos y de la información de control.
- · Sistema de circuitos del receptor y transmisor en los dispositivos de red.
·
En este momento del
proceso de comunicación, la capa de transporte ha segmentado los datos del
usuario, la capa de red los ha colocado en paquetes y luego la capa de enlace
de datos los ha encapsulado como tramas. El objetivo de la capa física es crear
la señal óptica, eléctrica o de microondas que representa a los bits en cada
trama. Luego, estas señales se envían por los medios una a la vez.
Otra función de la capa
física es la de recuperar estas señales individuales desde los medios,
restaurarlas para sus representaciones de bit y enviar los bits hacia la capa
de Enlace de datos como una trama completa.
Capa física: Funcionamiento
Los medios no
transportan la trama como una única entidad. Los medios transportan señales,
una por vez, para representar los bits que conforman la trama.
Existen tres tipos
básicos de medios de red en los cuales se representan los datos:
- • Cable de cobre
- • Fibra
- • Inalámbrico
La presentación de los
bits -es decir, el tipo de señal- depende del tipo de medio. Para los medios de
cable de cobre, las señales son patrones de pulsos eléctricos. Para los medios
de fibra, las señales son patrones de luz. Para los medios inalámbricos, las
señales son patrones de transmisiones de radio.
Identificación de una trama
Cuando la capa física
codifica los bits en señales para un medio específico, también debe distinguir
dónde termina una trama y dónde se inicia la próxima. De lo contrario, los
dispositivos de los medios no reconocerían cuándo se ha recibido exitosamente
una trama. En tal caso, el dispositivo de destino sólo recibiría una secuencia
de señales y no sería capaz de reconstruir la trama correctamente. Como se
describió en el capítulo anterior, indicar el comienzo de la trama es a menudo
una función de la capa de Enlace de datos. Sin embargo, en muchas tecnologías,
la capa física puede agregar sus propias señales para indicar el comienzo y el
final de la trama.
Para habilitar un
dispositivo receptor a fin de reconocer de manera clara el límite de una trama,
el dispositivo transmisor agrega señales para designar el comienzo y el final
de una trama. Estas señales representan patrones específicos de bits que sólo
se utilizan para indicar el comienzo y el final de una trama.
En las siguientes
secciones de este capítulo, se analizarán detalladamente el proceso de
codificación de una trama de datos de bits lógicos a señales físicas en los
medios y las características de los medios físicos específicos.
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