Técnicas de comunicación de datos digitales

En la transmisión síncrona, los datos se envían como una cadena continua de bits, agrupados en bloques denominados tramas o frames. A diferencia de la transmisión asíncrona, no se utilizan bits de comienzo y de parada para cada carácter.

Cada trama puede contener una cantidad considerable de bits. Por esta razón, el emisor y el receptor deben mantener la sincronización durante toda la transmisión del bloque. Si se pierde la sincronización, el receptor puede interpretar incorrectamente la posición de los bits dentro de la trama.

La sincronización puede lograrse de diferentes formas:

• Posibilidad 1: Línea de reloj independiente que vincule el reloj del Tx y de Rx. Se puede implementar en distancias cortas, el largas distancias adolece del mismo tipo de errores.
• Posibilidad 2: Incluir la información relativa a la sincronización en la propia señal de datos.

Además de mantener la sincronización de bit, cabe notar que, como se transmiten grandes cantidades de bits a grandes velocidades, el receptor debe poder identificar dónde comienza y dónde termina cada trama.  Para ello, partes en la trama funcionan como indicador de inicio y fin de cada trama o bloque de bits.

A modo de ejemplo, se presenta en la Figura 2 una trama genérica:

Figura 2. Trama genérica.

El indicador de inicio es conocido como preámbulo, flag o delimitador de inicio . Este delimitador estará seguido por algunos campos de control y el campo de datos (de longitud variable para la mayoría de los protocolos). Al finalizar la trama, también se pueden llegar a encontrar campos de control, y por último un campo conocido simplemente como delimitador o delimitador de fin. Los campos de control se pueden utilizar para, por ejemplo, enviar de forma explicita la longitud de la trama.

No todos los protocolos utilizan exactamente esta estructura. Algunos emplean delimitadores explícitos al inicio y al final, mientras que otros usan un preámbulo, un campo de longitud o información proveniente de la capa física. A continuación, se muestra una trama Ethernet, que posee preámbulo y delimitador de inicio, pero no de fin.

Figura 3. Trama Ethernet.

La secuencia de verificación de trama, o FCS (Frame Check Sequence) permite detectar errores, pero no es un delimitador de fin.

La sincronización de bit permite leer correctamente cada bit; la sincronización de trama permite interpretar correctamente el bloque completo.

En un sistema punto-multipunto o bus compartido: ¿Cómo determino el destinatario? ¿Cómo determino el remitente? ¿Cómo sabe el destinatario que tan largo es el mensaje? ¿Cómo podemos determinar si es el inicio o fin de una secuencia de mensaje? Si la eficiencia se mide con la razón de cantidad de bits de datos sobre la cantidad total. ¿Cuáles serían las eficiencias para la trama Ethernet con 46  y 1500 bytes? Utilice la figura 3, y suma que el preámbulo tiene 8 bits. Las longitudes indicadas en la figura son en Bytes.